Клапаны обратные фланцевые Danfoss

Клапаны обратные фланцевые Danfoss: технические характеристики, конструкция и применение

Обратные клапаны Danfoss фланцевого типа представляют собой арматуру прямого действия, предназначенную для автоматического предотвращения изменения направления потока рабочей среды в трубопроводных системах. Основная функция – защита оборудования (насосов, теплообменников, котлов, компрессоров) от последствий противотока, гидравлических ударов и опорожнения трубопроводов. Продукция Danfoss в данном сегменте характеризуется высокой надежностью, точным расчетом гидравлических характеристик и адаптацией под специфические требования систем отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования (ОВК), а также промышленных контуров.

Конструктивные особенности и принцип действия

Фланцевые обратные клапаны Danfoss относятся к подъемно-золотниковому или поворотному дисковому типу. Основными элементами конструкции являются:

• Корпус: Изготавливается из чугуна (EN-GJL-250, с покрытием), ковкого чугуна (EN-GJMW-350-4), литой стали (EN 10213) или нержавеющей стали (AISI 316), в зависимости от модели и рабочей среды. Фланцы соответствуют стандартам EN 1092-2 (DIN), PN10/16/25/40.
• Запорный элемент: Золотник (тарелка) со штоком или поворотный диск (захлопка). В подъемных клапанах движение золотника строго линейное и направляется направляющими в корпусе.
• Седельное уплотнение: Как правило, выполняется из EPDM, NBR, FKM (Viton) для воды и гликолей, реже – из металла (для высоких температур или пара). Обеспечивает герметичное перекрытие.
• Возвратный механизм: В большинстве моделей Danfoss используется пружина из нержавеющей стали, обеспечивающая быстрое и надежное закрытие при снижении расхода до нуля. Усилие пружины рассчитано на минимальное давление открытия.
• Уплотнительные элементы: Сальниковые уплотнения штока или оси диска для предотвращения утечек по штоку отсутствуют, так как в классической конструкции шток/ось не выходит за пределы полости корпуса, что является преимуществом.

Принцип работы основан на балансе сил: давление потока, преодолевая усилие пружины и массу запорного элемента, поднимает золотник или открывает диск, позволяя среде протекать в прямом направлении. При снижении давления потока ниже давления закрытия (или при возникновении противотока) пружина и обратный поток принудительно и быстро возвращают запорный элемент на седло, блокируя трубопровод.

Основные серии и технические параметры

Danfoss предлагает несколько серий обратных клапанов, различающихся конструкцией, материалами и областью применения.

Серия NRV (Подъемный обратный клапан)

Классический подъемно-золотниковый клапан с направляющими для золотника. Отличается компактной строительной длиной, высокой герметичностью и малым ходом золотника.

• Тип: Подъемно-золотниковый, с пружиной.
• Присоединение: Фланцевое, DN 15–300.
• Давление: PN 16/25/40.
• Материал корпуса: Чугун, ковкий чугун, сталь.
• Температурный диапазон: -20°C до +180°C (в зависимости от уплотнения).
• Среда: Вода, пар, сжатый воздух, нейтральные жидкости.

Серия NRVX (Бесфланцевый межфланцевый)

Устанавливается между стандартными фланцами трубопровода, что значительно сокращает монтажную длину и вес узла.

• Тип: Подъемно-золотниковый, межфланцевый.
• Присоединение: Межфланцевое (зажим между фланцами), DN 50–200.
• Давление: PN 16/25.
• Материал корпуса: Нержавеющая сталь AISI 316.
• Температурный диапазон: -20°C до +120°C.

Серия NRV-D (Обратный клапан поворотный)

Клапан с поворотным диском. Часто используется на больших диаметрах (DN > 80), где подъемные клапаны могут быть менее экономичными. Может иметь внешний рычаг и груз для регулировки момента закрытия.

• Тип: Поворотный дисковый (захлопка).
• Присоединение: Фланцевое, DN 50–600.
• Давление: PN 10/16.
• Материал корпуса: Чугун с покрытием.
• Особенность: Возможность модификации с демпфером для плавного закрытия.

Таблица сравнительных характеристик основных серий

Параметр	NRV (Подъемный)	NRVX (Межфланцевый)	NRV-D (Поворотный)
Принцип действия	Подъем золотника	Подъем золотника	Поворот диска
Типовой диапазон DN	15 – 300	50 – 200	50 – 600
Давление PN	16, 25, 40	16, 25	10, 16
Строительная длина	Компактная	Минимальная	Стандартная (по DIN)
Потеря давления	Низкая-средняя	Низкая	Зависит от угла открытия
Рекомендуемая среда	Вода, пар, воздух	Вода, гликоли, хладагенты	Вода, сточные воды, воздух
Ключевое преимущество	Герметичность, работа в любом положении	Компактность, малый вес	Большие диаметры, низкая стоимость на больших DN

Критерии выбора и инженерный расчет

Правильный подбор обратного клапана Danfoss требует анализа следующих параметров системы:

• Номинальный диаметр (DN): Определяется исходя из диаметра трубопровода и требуемой пропускной способности (Kvs).
• Номинальное давление (PN): Должно соответствовать или превышать максимальное рабочее давление в системе с учетом возможных гидроударов.
• Рабочая среда и температура: Определяет выбор материала корпуса и типа уплотнения. Для пара и высоких температур (>110°C) требуются металлические седла и уплотнения из FKM или EPDM высокотемпературного исполнения.
• Минимальное давление открытия: Важный параметр, особенно для систем с низким напором. Клапаны Danfoss с легкими пружинами открываются при давлении от 0.1-0.2 бар.
• Положение монтажа: Подъемные клапаны (NRV, NRVX) могут устанавливаться на горизонтальных, вертикальных (поток вверх) и наклонных участках. Поворотные (NRV-D) монтируются только на горизонтальных трубопроводах, обеспечивая свободный ход диска.
• Гидравлические потери: Значение Kvs клапана должно быть учтено при гидравлическом расчете сети. Межфланцевые модели часто имеют более высокий Kvs за счет простой проточной части.
• Требования к герметичности: Класс герметичности по EN 12266-1 (обычно класс A для металл-металл или класс B/D для мягких уплотнений).

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж фланцевых обратных клапанов Danfoss должен выполняться с соблюдением общих правил установки трубопроводной арматуры:

• Перед установкой необходимо очистить трубопровод от окалины и мусора.
• Клапан монтируется с учетом направления потока, указанного стрелкой на корпусе.
• Фланцевые соединения стягиваются крест-накрест с рекомендованным моментом затяжки, используются подходящие уплотнительные прокладки.
• Для поворотных клапанов (NRV-D) необходимо обеспечить пространство для открытия крышки и движения рычага.
• После монтажа обязательна опрессовка системы на герметичность.

Эксплуатация не требует вмешательства персонала. Обслуживание, как правило, заключается в периодической проверке на отсутствие вибрации и постороннего шума, свидетельствующих о износе пружины или седла, либо о работе в режиме постоянного подрыва. Ремонт большинства моделей Danfoss в полевых условиях не предусмотрен – в случае выхода из строя клапан подлежит замене.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подъемный обратный клапан от поворотного?

Подъемный (NRV) имеет золотник, движущийся перпендикулярно потоку. Он более компактен, герметичен и может работать в любом пространственном положении при правильной ориентации. Поворотный (NRV-D) имеет диск, вращающийся вокруг оси. Он проще по конструкции на больших диаметрах, дешевле, но монтируется только горизонтально и имеет больший ход до закрытия, что может способствовать гидроудару.

Как выбрать давление открытия клапана?

Давление открытия определяется жесткостью пружины. Для систем с циркуляционными насосами малого напора (например, в системах ГВС или отопления) выбирают клапаны с легкой пружиной (минимальное давление открытия 0.1-0.2 бар). В напорных системах водоснабжения или технологических линиях с высоким давлением это значение не критично.

Можно ли установить обратный клапан Danfoss на вертикальный трубопровод?

Подъемные клапаны серий NRV и NRVX могут устанавливаться на вертикальных трубопроводах при условии, что направление потока – строго снизу вверх. При потоке сверху вниз клапан будет постоянно открыт гравитацией, а пружина не сможет его закрыть. Поворотные клапаны на вертикальные трубопроводы не устанавливаются.

Как бороться с гидроударом при срабатывании обратного клапана?

Для снижения риска гидроудара при закрытии клапана можно предпринять следующие меры: 1) Выбрать клапан с демпфирующим механизмом (специальные модификации NRV-D). 2) Установить дополнительный гидроаккумулятор или демпфер в систему. 3) На больших насосных станциях применять плавное отключение насосов (частотное регулирование). 4) Для поворотных клапанов возможно использование внешних грузов и рычагов для регулировки скорости закрытия.

Какие уплотнения выбрать для системы с антифризом (гликолем)?

Для систем на основе этиленгликоля или пропиленгликоля стандартным и рекомендуемым материалом уплотнения для клапанов Danfoss является EPDM (EPDM 80). Для высоких температур (свыше 110°C) или специфических составов необходимо сверяться с таблицей химической стойкости материалов Danfoss.

Требуется ли техническое обслуживание обратных клапанов Danfoss?

Клапаны серий NRV, NRVX, NRV-D относятся к арматуре прямого действия, не требующей регулярного технического обслуживания. В течение срока службы рекомендуется визуальный контроль на предмет подтеканий по фланцевым соединениям и прослушивание на предмет повышенной шумности при работе, что может указывать на износ.

Заключение

Обратные клапаны Danfoss фланцевого типа являются критически важным элементом для обеспечения безопасности и надежности работы гидравлических и пневматических систем. Широкий модельный ряд, охватывающий диапазоны от DN 15 до DN 600 и давления до PN 40, позволяет точно подобрать арматуру под конкретные инженерные задачи. Конструктивная надежность, точный расчет гидравлических характеристик и использование качественных материалов обеспечивают длительный срок службы и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор, основанный на анализе параметров среды, давления, монтажного положения и требований к герметичности, является залогом корректной и безаварийной работы всего трубопроводного контура.