Обратный двустворчатый клапан межфланцевый чугунный представляет собой защитную трубопроводную арматуру, предназначенную для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды в трубопроводных системах. Основная функциональная задача устройства — пропуск потока в одном направлении и его автоматическая блокировка при изменении направления потока на противоположное. Конструктивной особенностью является расположение корпуса между фланцами соседних трубопроводных элементов, что обуславливает его компактность и относительно малую строительную длину.
Клапан состоит из литого чугунного корпуса, внутри которого на оси вращения установлены две симметричные створки (захлопки). Створки, как правило, изготавливаются из чугуна с покрытием или из коррозионно-стойких материалов (латунь, нержавеющая сталь) и оснащаются уплотнительными элементами из резины, EPDM, NBR или иных полимеров, обеспечивающими герметичное перекрытие проходного сечения. Ось вращения створок вынесена за пределы проходного сечения, что минимизирует гидравлическое сопротивление при открытии.
Принцип действия основан на использовании энергии потока рабочей среды. Под давлением прямого потока створки поворачиваются вокруг оси, складываясь внутрь корпуса и открывая проход. При снижении давления прямого потока ниже критического уровня или при возникновении противотока, створки под действием силы тяжести и/или обратного потока захлопываются, прижимаясь к уплотнительным поверхностям седла в корпусе, и блокируют канал.
Основной материал корпуса — серый чугун (GG-25 по DIN, аналог СЧ25) или высокопрочный чугун с шаровидным графитом (GGC-40, аналог ВЧ40). Чугун обеспечивает необходимую прочность, литейные качества и приемлемую коррозионную стойкость для широкого спектра сред, однако не применяется для высокоагрессивных или абразивных сред. Комплектующие элементы (оси, пружины, уплотнения) выполняются из материалов, совместимых с рабочей средой.
Преимущества:
Недостатки:
Данный тип арматуры широко используется в системах тепло- и водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, на насосных станциях, в противопожарных системах, в обвязке оборудования на технологических линиях. Основные сферы:
При подборе клапана необходимо учитывать следующие параметры: условный диаметр (DN), условное давление (PN), тип рабочей среды и ее температуру, требования к герметичности, монтажное положение, наличие/отсутствие ударного гасителя.
Примерная таблица основных размеров и весов (стандарт DIN/EN):
| Условный диаметр (DN) | Условное давление (PN) | Строительная длина L (мм), approx. | Масса (кг), approx. |
|---|---|---|---|
| 50 | 16 | 45 | 3.5 |
| 80 | 16 | 50 | 6.0 |
| 100 | 16 | 55 | 8.5 |
| 150 | 16 | 70 | 17.0 |
| 200 | 16 | 80 | 28.0 |
| 300 | 16 | 110 | 65.0 |
| 400 | 16 | 140 | 120.0 |
Таблица соответствия материалов уплотнений рабочей среде:
| Материал уплотнения | Рабочая среда | Температурный диапазон | Примечание |
|---|---|---|---|
| NBR (Нитрил-бутадиеновый каучук) | Вода, воздух, нефтепродукты | -20°C … +100°C | Стандартное, наиболее распространенное исполнение. |
| EPDM (Этилен-пропиленовый каучук) | Горячая вода, пар, щелочи, слабые кислоты | -40°C … +140°C | Устойчив к старению, озону, применяется в системах отопления. |
| FKM (Viton®) | Агрессивные среды, масла, углеводороды | -20°C … +180°C | Повышенная химическая стойкость, высокая стоимость. |
| Чугун по чугуну (без уплотнения) | Воздух, газы, где допустима неполная герметичность | До +300°C | Для некритичных систем вентиляции. |
Монтаж осуществляется путем зажима корпуса клапана между фланцами ответных трубопроводов. Между фланцами должны быть установлены уплотнительные прокладки, соответствующие рабочей среде. Затяжка болтов фланцевого соединения должна производиться крест-накрест для обеспечения равномерного прилегания. Обязательна проверка направления монтажа по стрелке на корпусе, указывающей направление прямого потока.
Эксплуатация не требует постоянного вмешательства персонала. Техническое обслуживание заключается в периодической проверке герметичности закрытия и визуальном контроле состояния при плановых остановках системы. При износе уплотнительных элементов возможна их замена, для чего многие модели предусматривают разборку без снятия корпуса с трубопровода.
Поворотный обратный клапан имеет одну захлопку, которая откидывается на корпус. Это создает большее гидравлическое сопротивление, требует больше места для открытия (большая строительная длина) и характеризуется более медленным закрытием с риском мощного гидроудара. Двустворчатая конструкция компактнее, быстрее и создает меньше потерь давления.
Нет, категорически нельзя. При таком монтаже створки будут постоянно находиться в открытом состоянии под действием силы тяжести и не смогут выполнить свою функцию при остановке потока. На вертикальных участках монтаж допустим только при направлении потока строго снизу вверх.
Это модификация, в которой к оси створок добавлены пружины и гидравлический демпфер (амортизатор). Он плавно гасит энергию створок в момент закрытия, предотвращая резкий удар и, как следствие, явление гидравлического удара. Такие клапаны необходимы в системах с высоким давлением и на трубопроводах большого диаметра, где инерция обратного потока значительна.
Согласно ГОСТ 27477-87 или ISO 5208, для обратных клапанов наиболее распространен класс герметичности «B» (допустимая незначительная протечка). Для ответственных систем выбирают клапаны с классом «А» (полная герметичность), что обеспечивается качественными уплотнениями и точной обработкой седла.
Основные причины: 1) Неправильный монтаж (отсутствие прямого участка до клапана, приводящее к турбулентному потоку). 2) Работа в режиме частичного открытия, когда давление потока недостаточно для полного открытия створок, и они находятся в неустойчивом промежуточном положении. 3) Износ или разрушение уплотнений, осей вращения. Необходимо проверить соответствие расхода и давления проектным параметрам системы.
Да, но с существенными ограничениями. Как правило, для насыщенного пара низкого давления (до 10-12 бар) и температуры, не превышающей максимальную для материала уплотнений (для EPDM ~ +140°C). Для пара высоких параметров применяются стальные обратные клапаны.
Диаметр клапана (DN) должен соответствовать диаметру трубопровода. Однако ключевым является проверка на пропускную способность (Kv) и потери давления. Каталог производителя должен содержать график или таблицу потерь давления в зависимости от расхода. Потери не должны превышать допустимых для данной системы значений.