Клапан зворотний кульовий: принцип дії, види, конструкція

При експлуатації трубопровідних систем, по яких транспортуються різні середовища, не виключені ситуації, коли рух потоку таких середовищ може змінитися на протилежне. Щоб виключити такі явища, наслідки яких можуть стати причиною порушення роботи як окремих елементів трубопроводу, так і всієї системи в цілому, застосовуються зворотні клапанні пристрої, одним з видів яких є клапан зворотний кульовий.

Клапан зворотний кульовий різьбовий з кришкою, що легко знімається

Принцип дії

Конструкцію клапана зворотного – як кульового, так і будь-якого іншого типу – складають корпус, який може бути виготовлений із сталі або чавуну, і запірний елемент. У якості останнього в кульовому клапані використовується металевий кулю, в затворах інших типів це може бути пружинна металева пластина – стулка або циліндричний золотник.

В початковому стані, коли кульковий зворотний клапан не пропускає через себе середовище, що транспортується по трубопроводу, його прохідний отвір закрито кулею, на який впливає пружинний механізм. Під впливом тиску, створюваного робочої середовищем, пружина починає стискуватися, і отвір в затворі відкривається, даючи можливість газу або рідини рухатися по трубопроводу в потрібному напрямку. При падінні тиску робочого середовища, що може статися із-за зупинки насосного устаткування, витоку чи з ряду інших причин, пружинний механізм знову притискає кульку до виходу прохідного отвори, замикаючи клапан і не даючи газу або рідини рухатися в зворотному напрямку.

Принцип роботи кульового зворотного клапана

Різновиди зворотних клапанних пристроїв

Крім зворотних клапанів кульового типу, в трубопровідних системах, призначених для перекачування рідких і газоподібних середовищ, що використовуються затвори інших видів, які розрізняються між собою як конструктивним виконанням і технічними характеристиками, так і сферою застосування. Найбільш значущим відмітною ознакою зворотних клапанів, який і дозволяє відносити їх до того чи іншого виду, є тип використовуваного в їх конструкції запірного механізму. Зворотні затвори, які застосовуються для оснащення як транспортувальних трубопровідних систем, так і систем опалення та каналізації, можуть також різнитися між собою матеріалом виготовлення і способом установки.

Зворотний кульковий клапан для опалення

Дискові зворотні клапани

Запірний елемент даних клапанів – це пластина, на яку впливає пружинний механізм. Вони відрізняються найпростішою конструкцією з усіх подібних пристроїв і, відповідно, найбільш доступною ціною. У закритому стані, коли через такий клапан не проходить потік робочого середовища, пружина його запірного механізму притискає диск до виходу з прохідного отвори, не даючи рідини або газу рухатися в зворотному напрямку. Відповідно, коли потік робочого середовища, що рухається в потрібному напрямку, досягне певного тиску, він відіжме підпружинену пластину і зможе безперешкодно проходити через клапан.

Великим недоліком дискових зворотних затворів звичайної конструкції є те, що при закритті їх запірного механізму створюються значні ударні навантаження, що не тільки негативно позначається на їх технічний стан та працездатність, але і приводить до виникнення такого негативного явища, як гідравлічний удар. Подібного недоліку позбавлені дискові зворотні клапани ненаголошеного типу, запірна частина яких оснащена спеціальним механізмом, що забезпечує плавне закриття стулки. Між тим слід мати на увазі, що такі вироби коштують досить дорого.

Пристрій дискового зворотного клапана міжфланцеве

За типом установки дискові клапани, як і клапанні пристрої інших типів, можуть бути фланцевими і межфланцевыми. У першому випадку фланець є елементом самого корпусу клапана і з’єднується з ним за допомогою зварювання. Затвори зворотні міжфланцеве типу встановлюються між двома фланцями, які змонтовані на елементах трубопровідної системи. Найбільш вагомими перевагами межфланцевых зворотних затворів, якщо порівнювати їх з фланцевими, є їх компактні габарити і невелика вага.

Зворотні клапани підйомного типу

Запірним елементом зворотних клапанів підйомного типу є золотник, вільно переміщається по вертикальній осі. У закритому стані золотник розташовується в спеціальному посадковому сідлі, перекриваючи пропускний отвір. Як тільки тиску потоку робочого середовища буде достатньо для того, щоб підняти золотник, клапан відкриється. Відповідно, якщо тиск у трубопроводі знизиться, золотник знову опуститься в сідло під впливом власної ваги. Якщо говорити про недоліки зворотних клапанів підйомного типу, то найбільш значущим з них є те, що встановлюватися таке запірний пристрій може тільки у вертикальному положенні.

Зворотний фланцевий клапан підйомного типу

Конструкція і переваги клапанів кульового типу

Запірним елементом клапанів зворотних кульового типу, як вже говорилося вище, є куля, який може бути виготовлений з чавуну, сталі або алюмінію. Досить часто для забезпечення більшої надійності такого затвора в закритому стані куля додатково вкривають шаром гуми. Кульові зворотні клапани, які можуть встановлюватися як на горизонтальних, так і на вертикальних ділянках трубопроводів, незважаючи на простоту своєї конструкції, надійні в експлуатації.

Клапан зворотний кульовий відрізняється високою універсальністю і випускається для трубопроводів різного діаметру, що дає можливість використовувати його для оснащення як побутових, так і промислових трубопровідних систем. Оснащуються кульовими затворами трубопровідні системи, які застосовуються для опалення приватних будинків та для обігріву великих промислових об’єктів, насосні станції, а також трубопроводи, по яких робочі середовища транспортуються для потреб різних галузей промисловості.

Пристрій кульового типу зворотного клапана

Окремі моделі кулькових клапанів оснащуються знімною кришкою, яка дозволяє виконувати дрібний ремонт і технічне обслуговування таких запірних пристроїв без їх демонтажу. Кришка кріпиться на корпусі клапана за допомогою болтів, а для забезпечення герметичності її з’єднання використовується спеціальна ущільнювальна прокладка. На трубопроводах великого діаметру, елементах опалювального та насосного обладнання найчастіше застосовують клапани зворотні кульові фланцеві.

Основні правила вибору

Вибираючи зворотний клапан для системи опалення або для будь-яких інших цілей, слід враховувати дві основні характеристики:

  • робочий тиск, при якому такий пристрій може функціонувати;
  • діаметр умовного проходу.

Як правило, дані характеристики вказані в маркуванні кульових зворотних клапанів, що дає можливість швидко і правильно підбирати такі пристрої для опалення або для оснащення трубопроводів іншого призначення.

Всі необхідні параметри кульового зворотного клапана обов’язкового зазначаються в супровідній технічної документації

Від того, наскільки правильно зворотний клапан, що відноситься до кульового типу, буде підібраний за характеристикою робочого тиску, будуть залежати безпеку і тривалість експлуатації такого пристрою. Якщо неправильно підібрати зворотний клапан по діаметру його умовного проходу, то встановити його просто не вийде.

Вибираючи кульковий зворотний клапан, слід враховувати і те, яким чином певна модель може бути встановлена на трубопровід. Крім фланцевих і межфланцевых зворотних клапанів, про які вже було сказано вище, існують моделі, які встановлюються за допомогою різьбових муфт або зварювання. Зокрема, на пластикові труби, що використовуються для опалення чи водопостачання, зворотні клапани монтують лише за допомогою зварювання.

Клапани зворотні кульові колінні

Як виконати монтаж

Приступаючи до монтажу зворотних клапанів (як кульового, так і будь-якого іншого), слід обов’язково ознайомитися з його правилами. Перелічимо найбільш важливі з таких правил.

  • Виконувати монтаж зворотних клапанів (особливо, якщо такі пристрої встановлюються на трубопроводи, що характеризуються великим тиском потоку робочого середовища, що транспортується) можуть тільки фахівці, які пройшли попереднє навчання та отримали дозвільні документи.
  • Перед початком монтажу в ту частину трубопровідної системи, де встановлюється клапан, слід відключити подачу робочої середовища.
  • Перш ніж встановлювати зворотний клапан, слід ще раз переконатися в тому, що обрана вами модель повністю відповідає своїм характеристикам як розмірами трубопроводу, так і тиску потоку робочого середовища.
  • При установці зворотних клапанів – як кульового, так і будь-якого іншого – необхідно враховувати і кліматичні умови, в яких такий пристрій буде експлуатуватися.
  • При монтажі зворотних клапанів міжфланцеве типу спочатку встановлюються фланці, між якими і буде надалі фіксуватися такий пристрій.
  • Після того як зворотний клапан встановлений на трубопровідну систему, слід ще раз переконатися в правильності його монтажу і в тому, що всі необхідні з’єднання виконані.

Допустимі просторові орієнтації кульового зворотного клапана

На сучасному вітчизняному ринку сьогодні пропонується велика різноманітність кульових зворотних клапанів від різних виробників, що дозволяє підбирати такі пристрої, орієнтуючись не тільки на свої потреби, але і на фінансові можливості.

І наостанок невеликий відеоролик з наочною демонстрацією принципу роботи кульового зворотного клапана.

Ссылка на основную публикацию