Как проверить трехходовой клапан в газовом котле: пошаговый инструктаж
Трехходовой клапан – устройство, широко применяемое в самых различных конструкциях бытовых и промышленных аппаратов. Соответственно, такого же рода устройство применяется в составе бытового газового оборудования. Наряду с различными неисправностями бытовых газовых котлов пользователи нередко встречаются с поломкой трехходового клапана. Согласитесь, неплохо бы выяснить, по какой причине выходит из строя это устройство и попытаться починить его своими силами.
Между тем установить потерю работоспособности устройства «с первого взгляда» удается далеко не всегда даже профессиональным механикам. Для этого требуется соответствующая проверка. Поэтому в рамках нашей статьи рассмотрим, как проверить трехходовой клапан в газовом котле, когда есть подозрения на неисправность этого механизма. Также поговорим о разновидностях устройства и его функциональных возможностях.
Содержание статьи:
- Кратко о механизме трехходового клапана
- Функциональное применение устройства
- Как выполняется проверка трехходового клапана?
- Шаг #1 — проверка привода клапана
- Шаг #2 — проверка механизма распределения потоков
- Выводы и полезное видео по теме
Кратко о механизме трехходового клапана
Устройство трехходового клапана бытового газового котла и другого газового оборудования является достаточно простым, несмотря на сложную, на первый взгляд, форму. Следует отметить, у каждого производителя конструктивное исполнение клапанов существенно отличается, но принцип действия фактически остаётся неизменным.
Традиционно корпус прибора изготавливают из бронзы. Рабочие элементы, например, шток, пружины – выполняются из стали. Мембрана обычно изготовлена из резины Для уплотнения штока используется двойной кольцевой элемент. Соединительные детали (штуцеры) могут иметь исполнение под резьбу или пайку, в зависимости от модели трехходового клапана.
Один из широко распространенных вариантов исполнения трехходового клапана: 1, 2 – угловой проходной транспортный канал; 1, 3 – прямой проходной транспортный канал; 4 – головка привода; A – транспорт потоков в режиме отопления; B – транспорт потоков в режиме ГВС
Обычно совместно с прибором используется электромеханический привод. Благодаря его работе осуществляется двухточечное регулирование.
Так, привод у трехходового клапана может быть ручным, электромеханическим (термостатический, с термоголовкой), электрическим, гидравлическим.
Принцип работы трехходового клапана для схемы газового котла, примерно, следующий: когда устройство находится в режиме нормально открытого транспорта, прямой проходной транспортный канал, соответственно, открыт. Угловой проходной канал остаётся закрытым.
Иное состояние механизма обеспечивает открывание углового транспортного канала и блокировку прямого транспортного канала, соответственно. Также возможны промежуточные положения штока и заслонки трехходового клапана.
Подробнее об устройстве и принципе работы трехходового клапана мы говорили в .
Функциональное применение устройства
Если рассматривать механизм коммутации потоков с точки зрения возможной функциональности, следует отметить различие устройств по принципу действия:
- Разделительный.
- Переключающий.
- Смесительный.
Разделительный принцип работы предполагает деление потока, направляя его в два контура.
Переключающей функцией предусматривается организация переключения между приборами, потребляющими тепловую энергию. Например, переключение между контуром ГВС и отопления .
Переключающий функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 1, 2 – прямой транспортный канал; 3, 2 – угловой транспортный канал
Переключающий функционал позволяет организовать эффективное переключение между различными приборами, генерирующими тепловую энергию:
- водяными нагревателями;
- ;
- солнечными батареями и т.д.
Другая функция трехходового клапана для бытового газового котла – смесительная. Она позволяет организовать регулируемое смешивание потоков рабочей жидкости (подмешивание обратки в нагретый теплоноситель).
Для этого достаточно установить трехходовой клапан на обратной трубе отопительной системы.
Смесительный функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 2, 1 – прямой транспортный канал; 2, 3 – угловой транспортный канал
Теперь, после краткого ознакомления с конструктивными деталями прибора, можно рассмотреть особенности проверки работы трехходового клапана, установленного в .
Как выполняется проверка трехходового клапана?
Нарушение работы прибора сказывается на эксплуатации газового котла в целом. К примеру, если подача теплоносителя недостаточна, газовый котел может попросту отключиться из-за перегрева. Или же, неисправность трехходового клапана может сопровождаться отсутствием должной температуры нагрева теплоносителя в системе отопления.
В любом случае, устройство требуется проверить на работоспособность. При этом для исполнения диагностических мероприятий, регулирующий прибор газового котла, как правило, приходится демонтировать. Демонтаж относительно несложен, поэтому такая работа вполне может выполняться своими силами.
Шаг #1 — проверка привода клапана
Далее рассмотрим пошагово процесс проверки, начав с проверки привода. Рассмотрим особенности диагностики клапанов с различным типом привода.
Диагностика электропривода трехходового клапана
Шток клапана традиционно управляется электроприводом. Поэтому целостность, наличие питания, и работоспособность электропривода следует проверить в первую очередь.
Целостность внешней части проверяется визуально путем внимательного осмотра, а наличие питания и целостность внутреннего механизма — соответствующими приборами.
Диагностика приводной части трехходового клапана газового котла при помощи широко распространенного электрического прибора – тестера
Привод и все элементы этой части конструкции обычно диагностируются электрическим тестером. Этим прибором можно проверить как целостность цепей, так и наличие питающего напряжения. Исправный привод при подаче/отключении питающего напряжения должен демонстрировать рабочий процесс – движение толкателя штока клапана.
Проверку работы электропривода допустимо выполнить непосредственным подключением механизма к сети электрического тока, используя для этого разъём, которым комплектуется привод. Наглядно этот момент осветлен в видеоролике, расположенном в конце статьи.
Проверка термостатической головки
Если конструкция трехходового клапана не предусматривает наличия электропривода, но управляется , нужно проверить эту часть системы путём приложения температурного воздействия непосредственно к баллону датчика.
Термостатическая головка, дополненная температурным баллоном. На некоторых моделях газовых котлов конструкции трехходовых клапанов оснащаются таким типом привода
Например, можно нагреть баллон термостатической головки с помощью электрического фена.
Исправная термоголовка должна реагировать на изменения температуры и толкать/вытягивать шток клапана аналогично тому, как эту работу выполняет электропривод.
Проверка устройства с гидравлическим приводом
Если в системе газового котла используется клапан, регулирующий потоки и действующий по принципу гидравлического управления штоком, диагностику работоспособности такого устройства непосредственно в системе котла проводить достаточно сложно.
Конструкция разделительного устройства газового бытового котла, наделённого гидравлическим приводом управляющего штока. Этот вид прибора довольно широко распространен
Обычно такого рода конструкция подлежит демонтажу и разборке, с последующей проверкой целостности:
- пружины;
- уплотнений;
- мембраны;
- колец.
Подозрения на неработоспособность трехходового клапана, в данном случае, можно подтвердить запуском газового котла в тестовом режиме. Если при этом отмечается нарушение теплового распределения по рабочим контурам системы, на 90% клапан работает некорректно.
Шаг #2 — проверка механизма распределения потоков
Механизм устройства по мере эксплуатации способен изнашиваться. К тому же при транспортировке теплоносителя характерным является скопление в системе различного мусора, отложений и т.п.
Всё это способно блокировать работу устройства. Поэтому в первую очередь требуется провести визуально проверку всех доступных деталей.
Детали трехходового клапана одной из выпускаемых конструкций, которые подлежат проверке в случае подозрений на неисправность регулирующего устройства
Далее выполняется проверка нормальности хода штока мембраны. Как правило, будучи в рабочем состоянии, шток движется плавно, с некоторым натягом. Корректность хода можно проверить, воздействуя с небольшим усилием на концевую часть штока (выход под привод), выходящую через отверстие капсулы корпуса клапана.
Если не отмечается факторов клина хода штока по всей длине и шток самостоятельно возвращается в исходное положение от упорной точки, значит, эта часть распределительного прибора работоспособна.
Наконец, проверяются элементы уплотнений – шаровые или мембранные, в зависимости от конструктивного исполнения. Если на резиновых уплотнительных мембранах дефекты обычно проявляются в виде порывов, то шаровые уплотнения со временем могут деформироваться. Фактор деформации приводит к утрате полноценного уплотнения, соответственно, нарушается алгоритм регулировки потоков прибором.
Выводы и полезное видео по теме
Ниже предоставляется для ознакомления полезный видеоматериал, где демонстрируется разборка устройства, регулирующего тепловые потоки в газовом котле. Причём дана практика разборки своими руками.
Устройство распределения, описываемое видеороликом, оснащается гидравлическим приводом штока. Ознакомление с данной практикой ремонта поможет понять, как проверять приборы аналогичного типа и ремонтировать в случае наличия дефектов.
Таким образом, трехходовой клапан для бытового газового котла может проверяться практически в любой конструкции, независимо от индивидуального исполнения. Главный момент – правильно определить, с каким именно приводом используется распределительное устройство газового котла. Информацию по этому вопросу можно получить из документации на оборудование или же опираясь на примеры демонстрации приводов в этой статье.
У вас есть полезная информация по рассмотренной выше теме и вы хотите поделиться ею с другими пользователями? Пишите свои замечания и комментарии в блоке ниже, добавляйте фото, оставляйте свои рекомендации — форма обратной связи расположена ниже.
Устройство трехходового клапана газового котла и его поломки. Пара слов от NEMOROZ.RU | NEMOROZ.RU
Трехходовой клапан котла- устройство, принцип работы и поломки.
Не раз мы писали о том, что система отопления представляет собой большой набор компонентов. Каждый из элементов имеет свою конфигурацию, исполнение и предназначение. Знание общих принципов работы каждого из них поможет Вам построить эффективную систему, а в процессе эксплуатации поддерживать этот показатель на должном уровне. Предлагаем сегодня обратить Ваше внимание на трехходовой клапан котла. Современная конфигурация систем отопления в большинстве случае не может обойтись без данного решения. Именно он регулирует температурную составляющую теплоносителя.
Как он работает
Основная задача трехходового клапана котла заставить двигаться теплоноситель по малому кругу. Для начала предлагаем вспомнить схему переключения котла с отопления на ГВС. При отключенном кране ГВС теплоноситель циркулирует по большому кругу. То есть, нагреваясь в теплообменнике при помощи горелки, теплоноситель поступает в трубопровод отопления и далее к радиаторам отопления, в которых отдает тепло. Остывший теплоноситель возвращается по трубопроводу к котлу и цикл отопления повторяется. В данном формате доступ в малый круг закрыт. В случае открытия крана горячей воды, вода поступает в котел, где происходит ее нагрев как в первом случае. Однако до этого момента срабатывают датчики подающие импульс на сервопривод трехходового клапана котла. Они открывают доступ потоку по малому кругу, в котором холодная вода нагревается от основного потока. При этом благодаря трехходовому клапану вода находится с постоянным значением температуры. От температуры теплоносителя может зависеть степень работы трехходового клапана. При этом чем более горячая вода, тем более сильно он открывает поток извне. Таким образом, горячая вода заданной температуры попадает в смеситель. При закрытии крана ГВС система переходят в изначальный режим работы с циркуляцией по большому кругу.
В описании Выше был приведен пример работы трехходового клапана с сервоприводом. Это одно из популярных решений.
Существует также мембранный трехходовой клапан. Основные принципы те же за одним исключением. Трехходовой клапан включается в работу благодаря давлению воды на мембрану клапана, запускающую поток через малый круг.
Если говорить об управлении, то клапан может управляться не только сервоприводом. Есть варианты с термостатическим регулированием, при котором вещество, реагирующее на изменение температуры расширяется и давит на шток. Так происходит регулирование в данном случае.
Возможные поломки
Один из симптомов – еле теплая или совсем холодная вода при включенном кране ГВС. Это может означать, что теплоноситель продолжает циркулировать по большому кругу. Причиной тому может быть выход из строя сервопривода, либо отдельных его элементов. Так при эксплуатации может произойти износ штока, далее идет потеря герметичности и попадание воды на электрические узлы сервопривода. Как результат – его сгорание. Еще одной из причин выхода из строя трехходового клапана котла является образование накипи. Как мы знаем это общая проблема отопительной системы в целом. Ранее мы писали о профилактических мероприятиях по борьбе с этой распространенной проблемой. Чуть выше было сказано, что в трехходовом клапане может присутствовать мембрана. Соответственно данный элемент также может выйти из строя.
Устройство трехходового клапана у разных производителей является общей чертой. Иными это своего рода «локальный» стандарт в отоплении. Как Вы уже знаете, у всех производителей различаются технические спецификации. Они отражены в паспортах устройств. Так, обращайте внимание на то, что трехходовые клапаны, могут отличаться размерными характеристиками. Использование внешне схожих устройств различных по размеру и ряду других характеристик может привести к неэффективной их работе и возможным поломкам.
Надеемся, что данная статья была для Вас полезной.
Специалисты NEMOROZ. RU помогут разобраться с любым вопросом по отоплению и не только!
Эта запись была размещена в Отопление в вопросах и ответах с меткой трехходовой клапан котла.Admin
Главный инженер ООО “Немороз+”
Как проверить трехходовой клапан в газовом котле: пошаговая инструкция
Трехходовой клапан – устройство, широко применяемое в самых разнообразных конструкциях бытовых и промышленных устройств. Соответственно, однотипное устройство используется в составе бытового газового оборудования. Наряду с различными неисправностями бытовых газовых котлов пользователи часто сталкиваются с поломкой трехходового клапана. Согласитесь, неплохо было бы выяснить, по какой причине выходит из строя данное устройство, и попытаться исправить это своими силами.
Между тем, установить потерю работоспособности устройства «на первый взгляд» далеко не всегда удается даже профессиональным механикам. Это требует соответствующей проверки. Поэтому в рамках нашей статьи рассмотрим, как проверить трехходовой клапан в газовом котле при подозрении на неисправность этого механизма. Также рассказываем о разновидностях устройства и его функционале.
Содержание статьи:
- Кратко о трехходовом клапанном механизме
- Функциональное использование устройства
- Как проверяется трехходовой клапан?
- Шаг №1 – Привод обратного клапана
- Шаг №2 – проверка механизма распределения резьбы
- Выводы и полезное видео по теме
Кратко о механизме трехходового клапана
Устройство трехходового клапана ходовой клапан бытового газового котла и другого газового оборудования достаточно прост, несмотря на сложную, на первый взгляд, форму. Следует отметить, что у каждого производителя конструкция клапанов существенно отличается, но принцип работы остается практически неизменным.
Традиционно корпус прибора из бронзы. Рабочие элементы например шток , пружины – изготовлены из стали. Мембрана обычно из резины Двойной кольцевой элемент . Соединительные детали ( фитинги ) могут иметь резьбу или пайку, в зависимости от модели трехходового клапана.
Одно из распространенных исполнений трехходового клапана: 1, 2 – угловой проходной транспортный канал; 1, 3 – прямой проходной транспортный канал; 4 – приводная головка; А – поточный транспорт в режиме обогрева; B – поточная транспортировка в режиме ГВС
Обычно в комплекте с устройством используется электромеханический привод. Благодаря его работе осуществляется двухточечное регулирование.
Итак, привод для трехходового клапана может быть ручным, электромеханическим (термостатическим, с термоголовкой), электрическим, гидравлическим.
Принцип работы трехходового клапана контура газового котла примерно следующий: когда устройство находится в нормально открытом транспортном режиме, канал прямого прохода, соответственно, открыт. Угловой проходной канал остается закрытым.
Различное состояние механизма обеспечивает открытие углового транспортного канала и блокировку прямого транспортного канала соответственно. Также возможны промежуточные положения штока и трехходовые створки клапана.
Подробнее об устройстве и принципе работы трехходового клапана мы говорили в .
Функциональное использование устройства
Если рассматривать механизм переключения потоков с точки зрения возможного функционала, то следует отметить различие устройств по принципу действия:
- Разделение.
- Переключение.
- Смешивание
Делительный принцип работы предполагает разделение потока, направление его на два контура.
Функция переключения предусматривает организацию переключения между устройствами, потребляющими тепловую энергию. Например, переключение между ГВС и отоплением.
Функциональность переключающего клапана (классическая схема): P – первичный контур; Б – вторичный контур; 1, 2 – прямой транспортный канал; 3, 2 – угловой транспортный канал
Функционал переключения позволяет организовать эффективное переключение между различными устройствами, вырабатывающими тепловую энергию:
- водонагреватели;
- ;
- солнечные панели и др.
Еще одна функция трехходового клапана для бытового газового котла – подмес. Он позволяет организовать регулируемое смешение потока рабочей жидкости (подмешивание обратки с нагретым теплоносителем).
Для этого достаточно установить трехходовой кран на обратку системы отопления.
Функции смесительного клапана (классическое исполнение): P – первичный контур; Б – вторичный контур; 2, 1 – прямой транспортный канал; 2, 3 – угловой транспортный канал
Теперь, после краткого ознакомления с конструктивными деталями устройства, можно рассмотреть особенности проверки работы трехходового клапана, установленного в .
Как проверяется трехходовой клапан?
Неисправность устройства влияет на работу газового котла в целом. Например, при недостаточной подаче теплоносителя газовый котел может просто отключиться из-за перегрева. Либо неисправность трехходового клапана может сопровождаться отсутствием должной температуры теплоносителя в системе отопления.
В любом случае необходимо проверить работоспособность устройства. При этом для выполнения диагностических мероприятий регулирующее устройство газового котла, как правило, приходится демонтировать. Демонтаж относительно несложный, поэтому такие работы вполне можно выполнить своими силами.
Шаг № 1 – Привод обратного клапана
Далее рассмотрим процесс проверки шаг за шагом, начиная с проверки привода. Рассмотрим особенности диагностики клапанов с различными типами приводов.
Диагностика привода трехходового клапана
Шток клапана традиционно управляется электроприводом. Поэтому в первую очередь следует проверить целостность, наличие питания и работоспособность накопителя.
Целостность внешней части проверяют визуально тщательным осмотром, а наличие питания и целостность внутреннего механизма проверяют соответствующими приборами.
Диагностика приводной части трехходового клапана газового котла с помощью распространенного электроприбора – тестера
Привод и все элементы этой части конструкции обычно диагностируются электротестером. Этот прибор может проверять как целостность цепей, так и наличие питающего напряжения. Исправный привод при подаче/отключении напряжения питания должен демонстрировать рабочий процесс – движение толкателя штока клапана.
Допускается проверка работы электропривода путем непосредственного подключения механизма к сети электрического тока, с использованием разъема, которым оснащен привод. Этот момент наглядно выделен на видео, расположенном в конце статьи.
Проверка термостатической головки
Если в конструкции трехходового клапана не предусмотрен электропривод, а регулируется , необходимо проверить эту часть системы, подав температурное воздействие непосредственно на цилиндр датчика.
Термостатическая головка, дополненная термоцилиндром. На некоторых моделях газовых котлов трехходовые конструкции клапана оснащены этим типом привода
Например, нагреть цилиндр термостатической головки можно электрофеном.
Исправная термоголовка должна реагировать на изменение температуры и толкать/тянуть шток клапана так же, как эту работу делает электропривод.
Проверка устройства с гидроприводом
Если в системе газового котла используется клапан, регулирующий потоки и работающий по принципу гидравлического управления штоком, то диагностировать работоспособность такого устройства непосредственно в котельная система.
Конструкция разделительного устройства газового бытового котла, снабженного гидроприводом тяги управления. Этот тип устройства довольно широко распространен.
Обычно такого рода конструкции подлежат демонтажу и разборке с последующей проверкой целостности:
- рессоры;
- уплотнения;
- мембраны;
- кольца.
Подозрения на неработоспособность трехходового клапана в этом случае можно подтвердить запуском газового котла в тестовом режиме. Если при этом происходит нарушение теплораспределения по рабочим контурам системы, на 90% клапан работает некорректно.
Шаг №2 – проверка механизма распределения нити
Механизм устройства в процессе эксплуатации способен изнашиваться. Кроме того, при транспортировке теплоносителя характерно скопление в системе различного мусора, отложений и т.п.
Все это может блокировать работу устройства. Поэтому в первую очередь требуется провести визуальную проверку всех имеющихся деталей .
Детали трехходового клапана одной из изготавливаемых конструкций, подлежащие проверке при подозрении на неисправность устройства управления
Далее выполняется проверка нормального хода штока диафрагмы . Как правило, в рабочем состоянии шток двигается плавно, с некоторым натягом. Правильность хода можно проверить, воздействуя с небольшим усилием на торцевую часть штока (выход под привод), выходящую через отверстие капсулы гидроблока.
Если клиновидные факторы хода штока по всей длине не отмечены и шток самостоятельно возвращается в исходное положение из точки упора, то данная часть КРУ исправна.
Наконец, проверяются уплотнительные элементы – шаровые или мембранные, в зависимости от конструкции. В то время как дефекты резиновых уплотнительных мембран обычно проявляются в виде порывов ветра, шаровые уплотнения со временем могут деформироваться. Фактор деформации приводит к потере полного уплотнения, соответственно, нарушается алгоритм регулирования расхода устройства.
Выводы и полезное видео по теме
Ниже предоставлен для ознакомления полезный видео материал, в котором демонстрируется разборка устройства, регулирующего тепловые потоки в газовом котле. Тем более, что дана практика разборки своими руками.
Распределительное устройство, описанное в видеоролике, оснащено гидравлическим приводом штока. Ознакомление с этой практикой ремонта поможет вам понять, как проверять устройства подобного типа и ремонтировать в случае неисправности.
Таким образом, трехходовой кран для бытового газового котла можно опробовать практически в любом исполнении, вне зависимости от индивидуального исполнения. Главное правильно определить, с каким приводом используется распределительное устройство газового котла. Информацию на эту тему можно получить из документации к оборудованию или на примере демонстрации накопителей в этой статье.
У вас есть полезная информация по обсуждаемой выше теме и вы хотите поделиться ею с другими пользователями? Пишите свои комментарии и комментарии в блоке ниже, добавляйте фото, оставляйте свои рекомендации – форма обратной связи расположена ниже.
Обратный клапан — Принцип работы
Рисунок 1: Обратный клапан
Обратный клапан, также называемый односторонним клапаном, представляет собой устройство, позволяющее потоку жидкости двигаться только в одном направлении. Основное назначение обратного клапана — предотвратить обратный поток в системе. Обратные клапаны — это дешевое, эффективное и простое решение потенциальной проблемы. Обратный поток может вызвать проблемы, если поток загрязнен и, следовательно, загрязняет среду выше по потоку. Например, канализационная линия будет иметь обратный клапан, чтобы гарантировать, что отходы могут уйти, но не вернуться в систему, из которой они произошли. На рис. 1 показан пример обратного клапана.
Существуют различные размеры, конструкции и материалы, чтобы обеспечить наличие обратного клапана для любого применения. Обычно используются двухходовые обратные клапаны. Обратные клапаны с вентиляционными отверстиями используются в качестве трехходовых обратных клапанов для защиты поступающей воды от загрязнения, вызванного обратным потоком. Атмосферный клапан позволяет сбрасывать очищенную воду в существующую канализацию. Стрелка на его крышке указывает направление потока обратного клапана.
Содержание
- Как работает обратный клапан?
- Тип обратного клапана
- Двойные обратные клапаны и двойные обратные клапаны
- Материалы обратного клапана
- Критерии выбора
- Приложения
- Символы обратного клапана
- Часто задаваемые вопросы
латунные обратные клапаны
обратные клапаны из нержавеющей стали
обратные клапаны из ПВХ
Как работает обратный клапан?
Давление срабатывания
Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), чтобы открыть клапан и пропустить среду через него. Это минимальное давление перед клапаном, при котором открывается клапан, называется давлением срабатывания обратного клапана. Удельное давление срабатывания изменяется в зависимости от конструкции и размера клапана, поэтому убедитесь, что давление в системе может создать давление срабатывания выбранного обратного клапана (клапанов). ).
Закрытие
Если давление на входе падает ниже давления открытия или возникает противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), обратный клапан закроется. Как правило, обратные клапаны имеют затвор, шар, диафрагму или диск, которые прижимаются к уплотнению, чтобы закрыть обратный клапан. Гравитация или пружина могут помочь процессу закрытия. Когда входное давление падает ниже давления срабатывания или возникает противодавление, клапан закрывается под действием силы тяжести, пружины и/или за счет противодавления.
Ориентация при установке
Поскольку обратный клапан пропускает поток только в одном направлении, очень важно знать правильную ориентацию при установке. Как правило, стрелка на корпусе клапана указывает направление потока. Если стрелки нет, осмотрите клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. Если клапан установлен задом наперёд, среда не сможет проходить через систему, а возникающее в результате повышение давления может привести к её повреждению.
Нормально открытые и нормально закрытые обратные клапаны
Нормально открытый обратный клапан позволяет среде свободно течь, но перекрывает поток в случае обратного потока. Нормально закрытый обратный клапан предотвращает протекание среды через него до тех пор, пока не нарастает давление срабатывания, после чего клапан открывается.
Типы обратных клапанов
Обратные клапаны работают по-разному в зависимости от их конструкции. Наиболее распространенным обратным клапаном является подпружиненный встроенный обратный клапан; однако мы обсудим несколько типов ниже.
Подпружиненный линейный обратный клапан
Проходные подпружиненные обратные клапаны распространены, просты в понимании и имеют простую конструкцию. На рис. 2 показан подпружиненный линейный обратный клапан в открытом и закрытом положениях. Стрелки указывают направление потока. Когда поток входит во входной порт клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление открытия и усилие пружины. Давление толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан. Когда входное давление становится недостаточно высоким или противодавление достаточно, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и запирают клапан. Пружина, наряду с коротким ходом диска, обеспечивает быстрое время реакции на закрытие. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в магистрали, предотвращая гидравлический удар.
Обычные типы подпружиненных встроенных обратных клапанов также называются «сопловыми обратными клапанами», «тарельчатыми обратными клапанами», «осевыми обратными клапанами», «перепускными обратными клапанами», «бесшумными» или «тихими» обратными клапанами, или «обратные клапаны против гидравлического удара» Они могут быть установлены в вертикальном или горизонтальном положении. Однако, поскольку они соответствуют системе, они должны быть полностью удалены с линии для проверки и/или обслуживания. Обратный клапан с двумя пластинами имеет две подпружиненные пластины, установленные на центральном штифте. Такая конструкция эффективно предотвращает захлопывание и гидравлический удар.
Рис. 2: Подпружиненный линейный обратный клапан открыт (слева) и закрыт (справа). Рабочими элементами являются корпус клапана (А), диск (В), пружина (С) и направляющая (D).
Подпружиненный Y-образный обратный клапан
Подпружиненный Y-обратный клапан работает аналогично линейным подпружиненным обратным клапанам. Отличие в том, что пружина и подвижный диск расположены под углом. Это создает форму «y», отсюда и название клапана. Он работает так же, как линейный клапан, но поскольку подвижные компоненты расположены под углом, их можно осматривать и обслуживать, когда клапан подключен к системе. Эти клапаны больше по размеру и занимают больше места в системе.
Рис. 3: Y-образный обратный клапан
Шаровой обратный клапан
В шаровом обратном клапане используется свободно плавающий или подпружиненный шар, который опирается на седло уплотнения для закрытия отверстия. Уплотнительное седло обычно имеет коническую форму, чтобы направить шар в седло и создать надежное уплотнение, тем самым останавливая обратный поток. Когда давление жидкости на входе превышает давление срабатывания, шар смещается со своего места, что обеспечивает поток. Когда входное давление не превышает давления открытия или есть противодавление, шар закроется под действием противодавления или пружины, эффективно закрывая отверстие. Шаровые обратные клапаны True Union позволяют легко снимать и заменять шары, устраняя необходимость покупать новый клапан. Прочтите нашу статью о шаровых обратных клапанах для получения дополнительной информации.
Рис. 4. Подпружиненный шаровой обратный клапан в открытом положении, пропускающем поток (A), и в закрытом положении, предотвращающем обратный поток (B)
Мембранный обратный клапан давление на входе увеличивается.
На рис. 5 (слева) показан нормально открытый мембранный обратный клапан с «минимальным» давлением на входе, которое позволяет среде проходить через него. По мере увеличения давления на входе диафрагма изгибается и открывается, позволяя большему потоку, как показано на рис. 5 (в центре). Если возникает обратное давление (или это нормально закрытый обратный клапан с диафрагмой), диафрагма будет прижата к отверстию и запечатает его, чтобы предотвратить обратный поток, как показано на рисунке 5 (справа). Мембранные обратные клапаны идеально подходят для систем низкого давления или вакуума.Рис. 5: Мембранный обратный клапан нормально открыт (слева), открыт под давлением на входе (посередине) и закрыт под давлением обратного потока (справа).
Подъемный обратный клапан
Подъемный обратный клапан состоит из направляющего диска, который приподнимается (поднимается) над седлом клапана для обеспечения потока среды. Для преодоления силы тяжести и/или сопротивления пружины требуется давление разрыва. Направляющая удерживает диск на вертикальной линии для повторной установки с правильным выравниванием и уплотнением.
Чаще всего подъемные обратные клапаны заставляют среду делать 9Поворот на 0 градусов, как показано на рис. 6. Если нет пружины, помогающей закрыть, важно учитывать монтажную ориентацию, чтобы гарантировать, что диск закроется под действием силы тяжести.
Рисунок 6: Подъемный обратный клапан в открытом положении (слева) и закрытом положении (справа)
Поворотный обратный клапан
Поворотные обратные клапаны называются обратными клапанами с откидным диском или откидным клапаном. У них есть диск на шарнире (или цапфе), который открывается под давлением на входе. Диск закрывается при уменьшении входного давления или наличии обратного потока. Если нет пружины, помогающей закрыть, важно учитывать монтажную ориентацию, чтобы гарантировать, что диск закрывается под действием силы тяжести. Двойной диск или обратный клапан с двойной дверью имеет центральный диск, который разделен на две полукруглые двери, которые функционируют независимо, шарнирно закреплены на центральной точке поворота. На рис. 7 показан пример поворотного обратного клапана. Прочтите нашу статью о поворотных обратных клапанах для получения дополнительной информации.
Рисунок 7: Поворотный обратный клапан. Крышка с болтовым креплением (A), шарнир или цапфа (B), корпус клапана (C), диск (D), уплотнение (E)
Запорный обратный клапан
Запорный обратный клапан обычно представляет собой подпружиненный Y-образный обратный клапан или подъемный обратный клапан с функцией ручного управления. Это позволяет клапану функционировать как обычный обратный клапан и предотвращать обратный поток. Для поддержания клапана в открытом или закрытом состоянии можно использовать внешний механизм. Таким образом, запорный обратный клапан может работать как два клапана в одном: клапан регулирования потока и клапан предотвращения обратного потока. Они широко используются в электростанциях, циркуляционных котлах, парогенераторах, охлаждении турбин и системах безопасности.
Рисунок 8: Обратный клапан: На рисунке 1 показан клапан, закрытый пружиной. На рисунке 2 давление превышает усилие пружины, заставляя клапан открываться. На рисунке 3 клапан открывается приводом, оставляя клапан открытым. Части клапана включают привод (A), приводной вал и резьбу (B), пружину (C) и диск (D).
Дроссельные или межфланцевые обратные клапаны
Термины дисковый обратный клапан и межфланцевый обратный клапан часто используются взаимозаменяемо. Они состоят из диска в форме бабочки или вафли на шарнире и пружины. Две стороны открываются, когда давление на входе превышает давление открытия, как показано на рисунке 9.. Когда давление на входе уменьшается или возникает обратный поток, пружина шарнира (или противодавление) закрывает диск, эффективно герметизируя его. Этот тип клапана обеспечивает прямолинейный поток среды с минимальными препятствиями. Межфланцевые поворотные обратные клапаны имеют гладкую конструкцию и могут устанавливаться в узких фланцевых пространствах.
Рисунок 9. Дроссельный или межфланцевый обратный клапан
Обратный клапан типа «утконос»
Клапаны типа «утконос» позволяют потоку проходить через мягкую трубку, конец которой имеет естественную уплощенную форму, как показано на рис. 10. Эта уплощенная форма напоминает утиный клюв, отсюда и название клапана. Поток открывает уплощенный конец утконоса, позволяя среде пройти. Когда давление с входной стороны снимается, конец утконоса возвращается в сплющенное состояние, перекрывая поток.
Рисунок 10: Обратный клапан типа «утконос»
Донный клапан
Донный клапан представляет собой обратный клапан в сочетании с сетчатым фильтром на входной стороне. Сетчатый фильтр предотвращает попадание мусора, который может засорить или повредить что-либо ниже по потоку, в обратный клапан. Этот клапан устанавливается в конце участка трубопровода, так как его вход не имеет точки подключения. Обычные типы обратных клапанов, входящие в состав донных клапанов, представляют собой встроенные пружинные или встроенные шаровые обратные клапаны. Обычно они устанавливаются на конце всасывающей линии насоса водяной скважины, топливного бака или любого другого устройства, где всасывающая линия расположена ниже насоса. Их можно использовать для поддержания насоса в рабочем состоянии, предотвращения обратного откачивания жидкости и предотвращения попадания мусора в линию. На рис. 11 показан пример обратного клапана.
Рисунок 11: Донный клапан
Обратный клапан с двумя пластинами
Обратный клапан с двумя пластинами имеет две подпружиненные пластины, установленные на центральном штифте. Такая конструкция эффективно предотвращает захлопывание и гидравлический удар.
Двойные обратные клапаны и двойные обратные клапаны
Двойной обратный клапан
Двойной обратный клапан в сборе состоит из двух обычных обратных клапанов, соединенных последовательно. Двойной обратный клапан имеет две функции:
- Если один обратный клапан заблокирован в открытом положении, другой клапан берет на себя необходимую функцию.
- Закрытие одного обратного клапана снижает перепад давления на другом клапане, обеспечивая более плотное уплотнение и предотвращая даже незначительные утечки.
Предохранитель обратного потока с двойным обратным клапаном используется для предотвращения обратного давления и обратного сифонирования в таких устройствах, как пожарные спринклеры и полив газонов.
Двойной обратный клапан
Двойной обратный клапан для предотвращения обратного потока аналогичен двойному обратному клапану. Конфигурация имеет два последовательных подпружиненных обратных клапана и обычно не включает запорные клапаны. Двойной обратный клапан эффективен против обратного сифонирования и обратного давления. Однако он одобрен только для жилых подключений.
Материалы обратного клапана
Латунный обратный клапан
Латунные обратные клапаны отлично подходят для воздуха, воды, масла или топлива. Однако они не устойчивы к морской, очищенной или хлорированной воде. Они менее устойчивы к нагреву и коррозии по сравнению с нержавеющей сталью и обычно используются для приложений с низким давлением.
Обратный клапан из нержавеющей стали
Обратный клапан из нержавеющей стали обладает превосходной устойчивостью к коррозии, теплу и низким температурам, а также имеет отличные механические свойства. Для приложений, не требующих высокой прочности или сопротивления, нержавеющая сталь обычно не является экономически эффективным решением по сравнению с обратными клапанами из ПВХ или латуни. Межфланцевые обратные клапаны из нержавеющей стали, как правило, представляют собой высококачественные обратные клапаны, используемые для применения в условиях высоких температур и высокого давления.
Обратный клапан из ПВХ (поливинилхлорида)
Пластиковые обратные клапаны, такие как ПВХ или ХПВХ, часто используются в системах орошения и управления водными ресурсами. Они устойчивы к коррозии в большинстве агрессивных сред, таких как морская вода, кислоты, щелочи, растворы хлоридов и органические растворители. Однако они не защищены от ароматических и хлорированных углеводородов и обычно имеют максимальную термостойкость около 60°C.
Клапан обратный полипропиленовый (ПП)
Клапан обратный полипропиленовый применяется для воды, агрессивных сред и жидких пищевых продуктов. Они устойчивы к большинству агрессивных сред, таких как неорганические кислоты, основания и водные растворы, которые быстро разъедают металлы. Однако они не устойчивы к концентрированным кислотам и окислителям и обычно имеют максимальную термостойкость около 80°C.
Чугунные обратные клапаны
Чугунные обратные клапаны обычно используются в качестве высокотемпературных обратных клапанов. Чугун чрезвычайно прочен и невосприимчив к вибрациям. Материал обладает отличной износостойкостью и устойчивостью к температуре. Но чугун по своей природе не пластичен. Следовательно, любой изгиб может привести к тому, что чугунный материал треснет и станет бесполезным. Чугун может работать при более высоких температурах по сравнению с ПВХ, но со временем подвергается коррозии. Эти клапаны находят применение в сахарной и бумажной промышленности, а также в системах масляной смазки.
Критерии выбора
Обратные клапаны имеют следующие критерии, которые следует учитывать при выборе клапана для применения:
- Совместимость материалов со средой
- Размер линии для точек подключения
- Требования к максимальному давлению и давлению открытия
- Монтажное положение горизонтальное или вертикальное
- Размеры конверта
- Требования доступности для проверок и ремонта
- Температура (внешняя и среда)
Области применения
В зависимости от принципа работы обратных клапанов они обычно используются по одной из четырех причин в различных областях применения:
- Для защиты оборудования ниже по потоку от повреждения обратным потоком
- Для предотвращения загрязнения из-за обратного потока
- Для предотвращения сифонирования
- Для хранения вакуумного уплотнения
Благодаря своему назначению они используются практически во всех отраслях промышленности. Они используются на обычных бытовых приборах, таких как посудомоечные машины, стиральные машины и линии сточных вод. В промышленных целях они используются в котлах, печах, газовых системах, насосных установках или вакуумных системах. Они также часто используются в качестве обратных клапанов в аквариумах на линиях подачи воды и CO2. Кроме того, миниатюрный обратный клапан является популярным выбором, когда пространство ограничено, но необходима надежная работа. Два наиболее распространенных применения обратных клапанов — для воды и воздуха, которые более подробно обсуждаются ниже.
Обратные клапаны для воды
Обратные клапаны используются в различных системах водоснабжения, таких как питьевая вода и сточные воды, и называются просто односторонними водяными клапанами. При использовании с питьевой водой они гарантируют, что никакая среда из окружающей среды (выходная сторона клапана) не может попасть в систему с безопасной, чистой питьевой водой и загрязнить ее. При работе со сточными водами они гарантируют, что сточные воды не смогут повторно попасть в систему и вызвать перелив или дополнительное загрязнение. Для перекачки воды часто используется обратный клапан, чтобы предотвратить попадание мусора в линию и поддерживать внутреннее давление для заливки. Клапаны типа «утконос» также можно использовать для сброса воды в водопровод. Обратные клапаны дренажного насоса гарантируют, что сбрасываемая вода не вернется в дренажный насос под действием силы тяжести, когда насос выключен.
Пневматический обратный клапан
Пневматический обратный клапан или воздушный обратный клапан пропускает поток воздуха и предотвращает его выход. Их часто называют просто односторонними воздушными клапанами. Наиболее распространенным применением является воздушный компрессор. Пневматический обратный клапан позволяет компрессору держать одни части под давлением, а другие части разгерметизировать. Они могут быть расположены на воздушном ресивере, выпускной трубе или в качестве поршневого обратного клапана на входе и выходе поршневого компрессора.
Символы обратного клапана
Символы P&ID для обратных клапанов показаны на рисунках 12-13.
Рисунок 12: Различные символы P&ID, используемые для обратных клапанов. Он указывает на ориентацию, что он допускает поток, с вертикальной линией, показывающей, что он не допускает обратного потока.
Рис. 13: Символ обратного клапана с пилотным управлением. Пунктирная линия — это пилотная линия, которая используется для подъема и открытия обратного клапана.
Часто задаваемые вопросы
Что такое обратный клапан?
Обратный клапан — это однонаправленный клапан, который пропускает жидкость в одном направлении, но предотвращает любой поток в противоположном направлении.
Для чего нужен обратный клапан?
Основное назначение обратного клапана в системе — предотвратить обратный поток, который может повредить оборудование или загрязнить среду вверх по течению.
Каковы распространенные проблемы с обратным клапаном?
Распространенными проблемами с обратным клапаном являются шум, гидравлический удар, вибрация, обратный поток, заедание, утечка и износ/повреждение компонентов.