Обратные клапаны

Обратные клапаны предназначены для предотвращения обратного потока среды в трубопроводе и, тем самым, предупреждения аварии, например при внезапной остановке насоса и т. д. Они являются автоматическим самодействующим предохранительным устройством. Затвор — основной узел обратного клапана. Он пропускает среду в одном направлении и перекрывает ее поток в обратном.

Рис.13.52. Обратные клапаны.

а-подъемный: 1- корпус, 2 — золотник, 3 -пружина, 4 — крышка, 5 — болт; б — поворотный: 1- корпус, 2 — захлопка, 3 — крышка, 4 — серьга

По принципу действия в основном обратные клапаны разделяют на подъемные (рис. 13.52, а) и поворотные (рис. 13.52, б).

Преимущество поворотных клапанов заключается в том, что они имеют меньшее гидравлическое сопротивление. Это очень важно при проектировании больших трубопроводов с применением обратных клапанов.

Рис. 13.53. Клапан обратный:

1- уплотнение из гофрированной стали для клапанов PN 1,6 МПа (класс 1501b), спирально-навитая прокладка с наполнителем из графита для PN 2,5 — 10,0 МПа (класс 300 и 600) и соединительное кольцо для PN 16,0 МПа (класс 900lb и выше) или дополнительно для PN 8,0 МПа (класс 600lb); 2- конструкция рычага обеспечивает полное открытие клапана; 3-стандартная конструкция — приварное седло с уплотнителем с напылением из стеллита №6. 4-конструкция рассчитана на горизонтальные трубопроводы; 5-стандартное положение дренажного отверстия.

Рис. 13.54. Клапан обратный с преднапряженным уплотнением:

1-многочастевое упорное кольцо надежно удерживает внутреннее давление; 2-упорное кольцо предотвращает деформацию уплотнителя; 3-вставка из нержавеющей стали обеспечивает бесшумность и коррозионную сопротивляемость; 4-уплотнение из ковкой стали обеспечивает большую площадь контакта, повышая надежность уплотнения; 5-рычаг позволяет компенсировать искажение поверхности седла и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 6-конструкция рассчитана на горизонтальные трубопроводы; 7-конструкция рычага обеспечивает полное открытие клапана.

Подъемные клапаны более просты и надежны. Они могут быть угловыми и проходными, причем для их изготовления можно использовать корпуса вентилей.

При большом условном проходе в обратных клапанах при закрытии может возникнуть гидравлический удар, поэтому при установке таких клапанов иногда применяют обводную линию с задвижкой, которую необходимо закрывать при срабатывании клапана. Но целесообразнее использовать специальные обратные клапаны с демпфером, который обеспечивает плавную посадку затвора при срабатывании клапана. При этом демпфер может быть простым, в виде поршня, помещаемого внутри корпуса над запорным органом (рис. 13. 55, а), а при очень больших условных проходах демпфер выносится за корпус клапана и имеет более сложную конструкцию (рис. 13.55, б).

Рис. 13.55. Обратные клапаны с демпфером:

а -демпфер внутри клапана: 1- корпус; 2 — подъемный золотник; 3 — поршень; 4- крышка; б — демпфер снаружи клапана: 1 — корпус; 2 — подъемный золотник; 3 — крышка; 4 — шток; 5 — поршень; 6 — перепускная трубка с регулирующим вентилем.

Для упрощения конструкции и облегчения массы запорного органа для больших условных проходов рекомендуют применять многодисковые обратные поворотные клапаны (рис. 13.56), у которых вместо одной массивной захлопки имеется несколько захлопок малого диаметра, что уменьшает инерционность этого устройства.

В последнее время были разработаны обратные клапаны нового типа — клапаны с обтекателем (рис. 13.57). Этот клапан состоит из корпуса 2 с обтекателем 3. Между корпусом и крышкой 1 зажата эластичная резиновая манжета 4. При прямом потоке среды манжета отходит к стенке корпуса (верхняя часть рисунка), не препятствуя движению потока, а при обратном токе за счет упругих свойств прижимается к обтекателю (нижняя часть рисунка). Обратное движение потока прижимает манжету, создавая, таким образом, герметичность.

Рис. 13.56. Многодисковый обратный клапан:

1-корпус; 2-плита; 3-захлопка; 4-крышка; 5-перепускная задвижка

Преимущества такой конструкции заключаются в том, что клапан прост в изготовлении, бесшумно работает и монтируется на трубопроводе в любом положении.

Рис. 13.57. Обратный клапан:

1- крышка; 2 -корпус; 3 — обтекатель; 4 — манжета

Клапаны обратные поворотные фланцевые КОП (рис. 13.58.) предназначены для работы на установках по переработке, транспорту и хранению жидких и газообразных нефтяных и химических сред различной коррозионной активности. Корпус таких клапанов выполняют из стали: а) марки 25Л или 20Л (для неагрессивных сред с температурой не более 450 °С); б) хромомолибденовой Х5М-Л (для слабо агрессивных сред с температурой не более 550°С); в) хромоникелевой 1Х18Н9Т-Л (для сильно агрессивных сред с температурой не более 600 °С).

Литой корпус 1 обратного клапана — фланцевый, имеет бочкообразную форму. Крышка 2 соединена с корпусом болтами. Кронштейн крепления серьги 3 захлопки можно отливать вместе с крышкой 2 клапана или же прикреплять болтами к приливам корпуса.

Шарнирное соединение захлопки 4 с серьгой позволяет захлопке самоустанавливаться при закрытии обратного клапана. Для обеспечения герметичности уплотнительная поверхность корпуса наклонена к вертикали под углом 5°. Уплотнительные поверхности колец 5 в зависимости от материала корпуса наплавляются сталью 2X13 или твердыми сплавами.

Условное давление — до 160 кгс/см², условный проход — до 600 мм

Рис. 13.58. Обратный поворотный клапан типа КОП:

1 – корпус; 2 – крышка; 3 – серьга; 4 – захлопка; 5 – кольцо.

Клапаны обратные подъемные приемные 16ч42р (рис. 13.59) применяют в насосных установках на конце всасывающего трубопровода для воды, нефти и других жидких сред с температурой до 50 °С.

Основные детали клапана: корпус, захлопка, плита, тарелка — выполнены из чугуна; уплотнение затвора представляет собой резиновое кольцо.

Рис. 13.59. Приемный обратный клапан типа 16ч42р:

1 – корпус; 2 – подъемный золотник; 3 – резиновое уплотнение; 4 – защитный кожух.