Шаровой обратный клапан: устройство и принцип действия

Принцип работы клапана обратного типа заключается в ограничении пропускной способности потока рабочей среды внутри системы трубопроводов в заданном направлении. Жидкости будут транспортироваться исключительно в одном направлении без возможности образования реверсного движения. Подобную функцию возлагают на ниппель, установленный в автомобильной шине. Все они относятся к категории устройств прямого действия, что подразумевает отсутствие необходимости в прямом источнике тока или каких-либо устройств внешнего управления. Клапан будет самостоятельно закрываться в том случае, если поток среды будет направлен не в том направлении.

Что собой представляет обратный клапан шарового типа

Этому устройству присущ высокий показатель пропускной способности и простая форма используемого клапана, что только усиливает плотность его закрытия. Оборудования такого типа могут функционировать в любых условиях, что позволяет им работать с неоднородными массами, вязкими и холодными жидкостями. В качестве запорного элемента применяется чугунный шар, который в закрытом положении будет использоваться собственным весом. Если поток движется в верном направлении, то затвор будет автоматически смещен в расположенную неподалеку нишу, в которой отсутствует проходное сечение.

В том случае, если массы пойдут в обратном направлении, то проходное сечение автоматически перекроется. Такой тип клапанов принято монтировать на расположенных вертикально трубопроводах, когда поток среды будет направлен вверх. Также возможна установка на горизонтально расположенные клапана, где шаровая камера находится в верхней части. Для изготовления клапана и корпуса используется чугун, в то время как для затвора чугунный и обрезиненный шар.

Разновидности клапанов обратного типа

Основываясь на методе крепления:

Межфланцевые. В этом случае запорный элемент будет находиться между двумя фланцами, которые стянуты между собой специальными шпильками. Часто используются при обустройстве трубопроводов магистрального типа.
Фланцевые. Для подключения используются фланцевые соединения. Применяется при обустройстве систем трубопроводов больших размеров, изготовленных из высококачественного чугуна.
Муфтовые. Клапан будет подключаться при помощи муфт через разрыв в трубе. Часто применятся в бытовых устройствах.

Исходя из используемого материала при изготовлении:

нержавеющие, характеризующиеся как надежные и качественные устройства, стоимость которого соответствующая;
чугунные являются относительно недорогими и одновременно практичными устройствами, которые размещаются в магистральных трубопроводах;
латунные износостойкие и одновременно надежные системы, которые используются в быту.

Разновидность используемого запирающего элемента:

Межфланцевый. Встречается как дисковый, так и приемлемая аналогия подъемочного. При этом тарелка будет находиться вдоль оси основного потока. Может встречаться и заслонка двустворчатого типа, которая будет состоять из нескольких створок, которые складываются по направлению друг к другу. При этом уровень сопротивления потоку минимален.
Шаровой. Перекрытие происходит при помощи шара, который прижимается посредством пружины возвратного типа к седлу самого клапана.
Поворотный. В виде откидных створок изготавливаются невозвратные клапана, которые будут открываться и проворачиваться под воздействием силы движения рабочей среды. Если давление напора снизится, то силой пружины он закроется.
Подъемный. Тарелка будет двигаться вниз и вверх. Затвор откроется во время запуска потока, а при его устранении самостоятельно закроется.

Принцип работы устройства

Конструкция клапана обратного шарового представляет собой корпус, который изготовлен из высококачественного чугуна или стали и самого запорного элемента. В качестве ключевого элемента используется прорезиненный металлический шар.

В устройствах иного типа можно встретить металлические пластины или пружины, золотник или створку. В базовом положении, когда клапан не способен пропустить через себя рабочую среду, которая будет проходить через всю систему трубопровода, будет перекрыт специальным шаром, на который будет оказывать давление небольшой пружинный механизм.

При воздействии давления на систему, пружина будет медленно сжиматься, тем самым приоткрывая затвор и освобождая проход жидкости или газу в установленном направлении. Если этот показатель начнет снижаться (остановка работы насосов или утечки), пружина будет прижимать шарик по направлению к выходу отверстия, тем самым закрывая клапан и давая возможность рабочему материалу двигаться в выбранном ранее направлении.

Преимущества и конструктивные особенности клапанов указанного типа

Ключевым элементом клапана шарового обратного типа является шар, для изготовления которого может быть использована как сталь, алюминий, так и чугун. Для достижения оптимального показателя надежности, шар покрывается специальным слоем из резины.

Такой тип оборудования может быть установлен как на вертикальную, так и горизонтальную поверхность, вне зависимости от сложности используемой конструкции и уровня ее эксплуатации. Клапан обратный шаровой характеризуется полной универсальностью, поэтому изготавливается в нескольких вариациях диаметра. Это позволило использовать его как в промышленных масштабах, так и в бытовых условиях.

Дополнительно оснащены несколькими шаровыми затворами, которые используются при отоплении жилых зданий и сооружений, насосных станций, объектов промышленного назначения. Отдельно системы могут быть оснащены дополнительной крышкой съемного типа, которая позволит без труда провести поверхностный ремонт или замену комплектующих, исключая необходимость в полном демонтаже участка.

На самом корпусе производится крепление крышки болтами. Уплотнительная прокладка понадобится для достижения оптимального показателя герметичности. Если речь идет об использовании крупногабаритных трубопроводов, насосных или отопительных устройствах, то рекомендуется их дополнительно укомплектовывать качественными шаровыми обратными клапанами.

Монтаж оборудования

Для того, чтобы все элементы устройства работали корректно, следует провести монтажные работы правильно.

На корпусе клапана имеется специальная стрелочка, которая будет указывать направление рабочей среды и она должна быть установлена правильно.
Вплотную к фланцу арматуры производить установку не рекомендуется, так как есть риск зажатия отдельных лепестков клапана.

Манометры помогут с точностью определить, какая из систем (ее участков) вышла из строя. Для этого монтируется устройство до и после клапана.
Если предстоит работа в загрязненной среде, то рекомендуется перед ним установить специальный фильтр.

Если планируется установка клапана обратного на участках вертикального направления, то следует придерживаться установленного ограничения в диаметре 15 см.

Перед тем, как произвести монтаж клапана, его предварительно промывают и очищают, как и саму систему трубопроводов и других элементов фланцевого соединения. Следует избегать любых механических повреждений, которые бы смогли разрушить защитный слой устройства. Перекосы выравнивать при помощи устанавливаемой арматуры также не стоит. Открытия и закрытия должны быть максимально плавными, во избежание образования существенных гидравлических ударов.

Сфера применения

Такой тип устройств зачастую используется при обустройстве коммуникационных систем, подведенных к частным домам и зданиям общественного назначения. Таким образом, удалось избежать возникновения реверсивного движения и в отопительных системах.

При засоре канализационной системе не допускают поднятия нечистот в помещения и устраняют возможность поломки насосов системы в связи со сбоями в их работе. На объектах промышленного назначения оно также используется, делая технологический процесс корректным и непрерывным.

Основываясь на разновидности присоединений, клапана могут быть как фланцевыми, так и муфтовыми. Последние также называются резьбовыми, и используются в оборудовании больших габаритов. Для них большой показатель рабочего давления неприемлем. А вот фланцевые применимы в системах магистральных трубопроводов, где диаметр прохода весьма существенен. При выборе оборудования следует ориентироваться одновременно на несколько показателей, таких как номинальное давление и установленный диаметр.