Клапаны обратные поворотные 19ч21бр
Клапаны обратные поворотные 19ч21бр: конструкция, применение и технические характеристики
Клапан обратный поворотный 19ч21бр представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды в технологических системах. Основная функция устройства — пропуск потока в одном направлении и его блокировка при изменении направления на противоположное. Это достигается за счет автоматического захлопывания затвора (золотника, «захлопки») под действием силы тяжести и обратного потока. Модель 19ч21бр является одним из наиболее распространенных типов в энергетике, нефтегазовой и коммунальной отраслях благодаря своей надежности и простой конструкции.
Расшифровка условного обозначения 19ч21бр
Маркировка выполнена в соответствии с системой обозначений трубопроводной арматуры, принятой в РФ:
- 19 — обозначает тип арматуры: обратный клапан (захлопка).
- ч — указывает на материал корпуса: чугун.
- 21 — тип привода и конструктивная разновидность. «2» — арматура с механическим приводом (в данном случае — автоматический, от потока), «1» — конкретное исполнение (поворотный, межфланцевый).
- бр — материал уплотнительных поверхностей или основного элемента затвора: бронза или латунь.
- Компактность и малый строительный вес благодаря межфланцевому исполнению.
- Простота конструкции, ремонтопригодность.
- Относительно низкое гидравлическое сопротивление в открытом состоянии.
- Автоматическое срабатывание без необходимости внешнего управления.
- Надежность и длительный срок службы при правильной эксплуатации.
- Возможность возникновения значительного гидравлического удара при резком закрытии («захлопывании») на системах с высоким давлением и скоростью потока.
- Ограничения по монтажному положению.
- Требовательность к чистоте рабочей среды.
- В сравнении с подъемными обратными клапанами, более сложная процедура ревизии и обслуживания в условиях трубопровода.
- Неполное закрытие или протечка: Причины — попадание механических частиц на седло, износ или коррозия уплотнительных поверхностей, деформация диска или оси.
- Заедание затвора в открытом/закрытом положении: Обусловлено коррозией оси, отсутствием смазки, накоплением отложений в пазу.
- Повышенный шум и вибрация при работе: Могут указывать на кавитацию или колебания затвора из-за износа элементов.
Таким образом, 19ч21бр — это обратный поворотный клапан с чугунным корпусом и уплотнительными поверхностями из бронзы (латуни), устанавливаемый между фланцами трубопровода.
Конструктивные особенности и принцип действия
Клапан состоит из литого чугунного корпуса, внутри которого расположена ось (цапфа). На оси свободно подвешен затвор (золотник, «захлопка») — диск, часто имеющий обрезиненную или выполненную из бронзы уплотнительную поверхность. В открытом состоянии при прямом потоке среды диск откидывается, поворачиваясь на оси, и удерживается в этом положении. При снижении скорости потока или возникновении противотока диск под действием силы тяжести и давления обратного потока возвращается на седло корпуса, перекрывая проход. Для смягчения удара при закрытии некоторые модели оснащаются демпфером или грузом на рычаге затвора. Конструкция является бесфланцевой и предназначена для монтажа между ответными фланцами трубопровода (межфланцевое исполнение), что обеспечивает компактность и относительно простую установку.
Основные технические параметры и характеристики
Клапаны 19ч21бр изготавливаются в соответствии с техническими условиями (ТУ) и стандартами. Ниже приведены типичные параметры для данного типа арматуры.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Условный диаметр (Ду) | От 50 до 400 мм (наиболее ходовые размеры: 50, 80, 100, 150, 200 мм) |
| Условное давление (Ру) | 1,6 МПа (16 кгс/см²) |
| Рабочая среда | Вода, пар, нефтепродукты, инертные газы, воздух |
| Температура рабочей среды | До +225 °C (зависит от материала уплотнения) |
| Материал корпуса | Чугун СЧ20, СЧ25 |
| Материал затвора (диска) | Углеродистая сталь с покрытием или чугун |
| Материал уплотнительных поверхностей | Бронза/латунь (БрА9Ж3Л, ЛС59), резина (для воды) |
| Материал оси (цапфы) | Нержавеющая сталь |
| Тип присоединения | Межфланцевое (стяжными шпильками) |
| Класс герметичности по ГОСТ 9544 | Класс B (нормальная герметичность) или класс А (без видимых протечек) |
| Положение при монтаже | Горизонтальные участки трубопровода (предпочтительно) или вертикальные с направлением потока строго снизу вверх. |
Область применения и особенности монтажа
Клапаны 19ч21бр широко применяются в системах теплоснабжения (на подающих и обратных магистралях), водоснабжения, в технологических линиях промышленных предприятий, в системах пожаротушения и вентиляции. Их основная задача — защита оборудования (насосов, теплообменников, котлов) от гидравлических ударов и последствий обратного тока среды. При монтаже необходимо строго соблюдать направление потока, указанное стрелкой на корпусе клапана. Установка на горизонтальном участке является предпочтительной, при этом ось вращения затвора должна располагаться горизонтально. При монтаже на вертикальном трубопроводе поток должен быть направлен строго снизу вверх, чтобы затвор мог под действием силы тяжести вернуться в седло. Перед клапаном рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки для предотвращения попадания окалины и твердых частиц на уплотнительные поверхности, что может привести к негерметичному закрытию.
Преимущества и недостатки конструкции
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с другими типами обратных клапанов
| Тип клапана | Принцип действия | Преимущества | Недостатки | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Поворотный (19ч21бр) | Затвор поворачивается на оси | Простота, компактность, низкое сопротивление для больших Ду | Сильный гидроудар при захлопывании | Магистрали большого диаметра, системы с невысокой скоростью потока |
| Подъемный | Затвор перемещается перпендикулярно потоку | Высокая герметичность, меньше подвержен загрязнениям | Высокое гидравлическое сопротивление, крупные габариты | Трубопроводы малого и среднего диаметра с чистыми средами |
| Шаровой | Шар перекрывает проходное сечение | Высокая герметичность, простота конструкции | Большой вес шара, требует чистых сред | Самотечные канализационные линии, системы водоснабжения |
| Дисковый (пружинный) | Диск на пружине | Быстрое закрытие, можно монтировать в любом положении, компактность | Высокое сопротивление, ограничения по давлению и температуре для пружины | Компактные системы отопления, водоснабжения, технологические линии |
Техническое обслуживание и типовые неисправности
Эксплуатация клапана 19ч21бр требует периодической ревизии. Основные операции включают проверку целостности уплотнительных поверхностей диска и седла, отсутствие коррозии и износа оси (цапфы), очистку внутренней полости от отложений. Типовые неисправности:
Для устранения неисправностей часто требуется демонтаж клапана, дефектовка и замена изношенных компонентов (уплотнений, оси).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие клапана 19ч21бр от 19ч21нж?
Отличие заключается в материале уплотнительных поверхностей. В маркировке «нж» обозначает нержавеющую сталь. Таким образом, 19ч21нж — это клапан с уплотнениями из нержавеющей стали, что расширяет его стойкость к коррозии и температуре по сравнению с бронзовыми (бр) уплотнениями.
Можно ли устанавливать клапан 19ч21бр на вертикальный трубопровод?
Да, но только при условии, что направление потока строго снизу вверх. В противном случае затвор не сможет под действием силы тяжести вернуться в седло, и клапан не будет выполнять свою функцию. На горизонтальных участках ограничений по направлению оси вращения нет, но предпочтительно, чтобы ось была горизонтальна.
Как правильно подобрать диаметр (Ду) клапана?
Диаметр клапана должен соответствовать условному диаметру трубопровода (Ду). Однако критически важным является проверка по пропускной способности (Kvs) и допустимой скорости потока. Для поворотных обратных клапанов рекомендуемая скорость потока для безударной работы обычно не превышает 1-1.5 м/с. При более высоких скоростях резко возрастает риск гидравлического удара при закрытии.
Что делать, если клапан сильно стучит при закрытии?
Стук свидетельствует об ударном закрытии затвора. Это характерный недостаток простых поворотных клапанов без демпферов. Меры по устранению: проверка скорости потока (возможно, она превышает паспортные значения), установка клапана с демпфером (модели с грузом или пружинным доводчиком), замена на безударный тип (например, с наклонным диском и пружинным приводом).
Какой класс герметичности является нормальным для этого типа клапанов?
Для большинства применений в системах водоснабжения и теплоснабжения достаточен класс герметичности «В» по ГОСТ 9544 (допустима незначительная протечка). Для критичных участков, например, перед дорогостоящим оборудованием, следует выбирать клапаны с классом «А» (полная герметичность), что может потребовать иной конструкции уплотнений.
Совместим ли клапан с агрессивными средами?
Базовая версия 19ч21бр с чугунным корпусом и бронзовыми уплотнениями не предназначена для агрессивных сред (кислот, щелочей, высокоагрессивных вод). Для таких сред необходимо выбирать арматуру с корпусом из углеродистой или нержавеющей стали (маркировка «с» или «нс») и соответствующими уплотнительными материалами (фторопласт, EPDM и т.д.).
Требуется ли техобслуживание клапана, если он работает без нареканий?
Да, плановое техническое обслуживание является обязательным. Рекомендуется в рамках планово-предупредительных ремонтов (ППР) системы проводить ревизию клапана: внешний осмотр, проверку на отсутствие протечек во внешней среде, контроль усилия открытия/закрытия. Полная разборка, очистка и проверка уплотнений обычно проводится с периодичностью, указанной в паспорте изделия или регламенте эксплуатации системы (например, раз в 2-4 года).