Zpětná klapka je druh ochranných potrubních armatur určených k zamezení změny směru proudění média v technologickém systému. Zpětné ventily umožňují průchod média v jednom směru a zabraňují jeho pohybu v opačném směru, přičemž působí automaticky a jsou přímočinnými armaturami (spolu s pojistnými ventily a přímočinnými regulátory tlaku ). Pomocí reverzních armatur je možné chránit různá zařízení , potrubí , čerpadla a tlakové nádoby , prodloužit dobu provozu zařízení [1] a také výrazně omezit tok pracovního média ze systému při zničení jeho sekce. .
Zpětné ventily se používají s různými uzavíracími a ovládacími prvky, například ve formě koule nebo kužele. Klasický hydraulický zpětný ventil se skládá z tělesa, koule a pružiny 2. Při pohybu kapaliny v dopředném směru je uzavírací a ovládací prvek stlačen ze sedla a průtok prochází pracovním oknem ventilu s minimálními ztrátami . V opačném směru proudění kapalina tlačí uzavírací a ovládací prvek k sedlu. Pohyb tekutiny v tomto směru je zastaven. Pružiny jsou určeny pouze k překonání třecích sil, když je blokovací prvek usazen na sedle. Vzhledem k tomu, že pružiny vedou ke zvýšení poklesu tlaku na ventilu, když proudění prochází v dopředném směru, a povolený pokles tlaku přes zpětné ventily je 0,01 ... 0,03 MPa, je tuhost pružiny obvykle volena jako minimální. Zpětné ventily jsou vyráběny jak samostatně, tak vestavěné do jednotek a sestav. Na tělesa zpětných ventilů je aplikována šipka, která označuje směr pohybu pracovní tekutiny ventilem. [2]
Význam funkce těchto zařízení spočívá v tom, že svůj úkol plní jak v běžném provozu, např. v případě spojení tlakového potrubí více čerpadel do jednoho je každé z nich vybaveno jedním nebo více zpětnými ventily k ochraně ostatních před tlakem provozního čerpadla a v nouzových situacích, např. při havarijním poklesu tlaku v jednom z úseků potrubí, zůstává tlak na sousedních úsecích, což může vést ke vzniku zpětný tok média, který je nepřijatelný pro normální provoz systému a nebezpečný pro jeho zařízení.
Zpětné ventily se používají:
Hlavní typy zpětných ventilů jsou ve skutečnosti zpětné ventily a zpětné ventily , jejich hlavní rozdíl je v konstrukci uzávěru (prvek, který blokuje průtok média, sedící v sedle ), v prvním je vyroben ve formě cívky , ve druhé - ve formě kulatého disku, který se často nazývá spona .
Zpětné ventily se obvykle instalují do vodorovných částí potrubí a vrata - v horizontálních i vertikálních částech. Ve směru proudění pracovního média jsou zpětné ventily převážně průchozí (směr proudění v nich se nemění), ale existují i úhlové (směr proudění se mění o 90 ° ) a zpětné ventily jsou pouze průchozí [3] [4] .
Při absenci průtoku média kotvou je cívka ve zpětném ventilu nebo klapka ve zpětném ventilu působením vlastní hmotnosti nebo přídavných zařízení (například pružiny ) v poloze „zavřeno“, to znamená ventil je v sedle těla. Když dojde k proudění, uzávěr působením své energie otevře průchod sedlem. Je jasné, že aby proud média změnil svůj směr na opačný, musí se zastavit. V tomto okamžiku se průtok stane nulovým, ventil se vrátí do své původní uzavřené polohy a tlak ze zadní strany stlačí cívku nebo klapku, čímž zabrání zpětnému toku média. K chodu zpětné výztuže tedy dochází pod vlivem samotného média a je plně automatická [3] .
Zpětné ventily se do roku 1982 v SSSR nazývaly zvedací ventily [5] , ventil v nich je šoupátko , které se pohybuje vratně ve směru toku média sedlem .
Z hlediska konstrukce a technologie výroby jsou zpětné ventily jednodušší než jiné typy ventilů, přičemž zajišťují spolehlivou těsnost, ale taková zařízení jsou citlivější na znečištěná média, která mohou způsobit zadření ventilu.
U zpětných ventilů je osa průchodu v sedle tělesa a tím i osa zdvihu cívky zpravidla kolmá k ose potrubí. Tělo zpětného ventilu je téměř totožné s tělesem zpětného ventilu , ale víčka a cívky zpětných a zpětných ventilů se výrazně liší. Cívka zpětného ventilu má dřík , který se pohybuje podél vedení v krytu ventilu. Nejčastěji dochází k přistání cívky na sedle působením vlastní hmotnosti , což vyžaduje instalaci zpětných ventilů pouze na vodorovné části potrubí. Aby se zajistilo, že cívka sedí na sedle při instalaci ventilu ve svislých nebo šikmých částech, je jako přídavný upínací prvek použita pružina.
Konstrukce zpětných ventilů jsou k dispozici speciálně pro vertikální potrubí, jako jsou:
Kulové zpětné ventilyUzávěrka v nich je kulový prvek a upínací prvek je pružina. Takové zpětné ventily se běžně používají na potrubí o malém průměru, hlavně v instalatérství .
Patní zpětné ventilyTato zařízení jsou instalována na konci vertikálního sacího potrubí před čerpadlem . Mají síťovinu, která chrání čerpadlo před pevnými částicemi nebo cizími předměty, které do něj vniknou s médiem. Takové ventily se vyrábí do průměru 200 mm . Obrázek vlevo ukazuje přijímací síť takových zařízení. [3]
Dříve se tato zařízení nazývala rotační zpětné ventily [5] . Na rozdíl od většiny typů zpětných ventilů se u zpětných ventilů osa sedla shoduje se směrem průtoku média ventilem. Sedlo při absenci průtoku přes něj je blokováno klapkou (na obrázku vpravo je zvýrazněna červeně, na obrázku vlevo pohled na klapku zevnitř), která je upevněna na ose umístěné nad osou průchodu. Vlivem prostředí se klapka otočí pod určitým úhlem a otevře jí průchod, když se průtok zastaví, klapka vlastní vahou spadne na sedadlo. U bran s velkými průměry v tomto případě klapka narazí na sedlo, což může časem vést k poruše brány a při spuštění zařízení existuje možnost hydraulického šoku v systému. V tomto ohledu se zpětné ventily dělí na [4] :
JednoduchéVentily s průměrem do 400 mm, u kterých nárazové jevy vážně neovlivňují činnost ventilu a systému, ve kterém je instalován.
NepřízvučnéZámky se speciálními zařízeními, díky nimž je přistání klapky na sedle hladší a měkčí. Jako taková zařízení se používají hydraulické tlumiče a závaží, které se instalují přímo na klapku nebo pomocí páky. Významnou nevýhodou nenamáhaných konstrukcí je nemožnost jejich instalace na jakékoli úseky potrubí, kromě horizontálních. Obecně mají zpětné ventily řadu výhod oproti zpětným ventilům, včetně menší citlivosti na znečištěná média a schopnosti zajistit provozuschopnost ventilů pro velmi velké průměry potrubí, jako je obří zpětný ventil na obrázku, který používá NASA ve vzduchových systémech. [3] .
Kompaktnější řešení ke snížení celkové délky a nákladů na instalaci se používají u talířových a dvoulistých zpětných ventilů s pružinou. Jejich hlavním rozdílem oproti standardním zpětným ventilům (šoupátkům) je absence přírub pro připojení k potrubí . To znamená, že konstrukční vlastnosti ventilu umožňují obejít se bez protilehlých přírub, které zvyšují velikost a hmotnost zařízení. Současně může být hmotnost zpětného ventilu 5krát menší a konstrukční délka může být 6-8krát menší než u podobných konstrukcí používajících konvenční zpětné ventily nebo šoupátka. Ventily s pracovními prvky podle velikosti pohybujícího se průtoku se montují do přírubových zlomů v potrubí pomocí těsnění vhodných pro čerpaný materiál. Je také zásadní, aby takové ventily mohly být instalovány nejen na vodorovných, ale i na svislých částech potrubí. Kotoučové zpětné ventily s odpruženým kotoučem mohou být vybaveny speciálními závitovými otvory pro statický výboj. Taková modifikace je žádaná ve výbušném chemickém průmyslu.
Zpětné ventily s pružinovým kotoučem typu destičkyPrincip činnosti kotoučových zpětných ventilů s destičkovou pružinou je podobný jako u kulových zpětných ventilů. Ale díky použití kotouče (desky) jako uzávěru místo koule je dosaženo výhod v hmotnosti a konstrukční délce konstrukce. Ze stejného důvodu je rozsah velikostí talířových zpětných ventilů s talířovými pružinami větší a činí 15÷200 mm. Kotoučové zpětné pružinové ventily typu destiček lze instalovat ve standardní horizontální i vertikální verzi.
Dvoulisté zpětné ventily typu destičkyRozsah velikostí klapkových zpětných ventilů typu destičky je ještě širší než rozsah zpětných ventilů typu destičkové pružiny od 50 mm do 700 mm. Ve složitých a velkých systémech může při zastavení čerpadel nebo v důsledku jakékoli havarijní situace dojít k vodnímu rázu, který může způsobit značné poškození celého systému. V takových případech se doporučuje použít ventily s tlumiči pro tlumení vodních rázů. Relevantní je také provedení ventilů se speciálním antikorozním obložením :
Ve všech výše popsaných případech zpětný ventil umožňuje průchod média v jednom směru a zabraňuje jeho pohybu v opačném směru, přičemž působí automaticky a je přímočinným ventilem , ale existují i provedení, ve kterých jsou funkce zpětného a uzavírací ventily jsou kombinované.
Zpětné uzávěry jsou zpětné ventily a šoupátka, které lze násilně uzavřít pomocí ručního nebo mechanického zařízení ( pneumatický , hydraulický nebo elektrický pohon ).
U nevratného ovládání je možné nejen násilně zavírat, ale i otevírat závěrku [3] [4] [6] .
Části těla zpětných ventilů jsou vyrobeny z:
Potřebná těsnost uzávěru na sedle zpětného ventilu je zajištěna speciálními těsnicími plochami, které jsou vyrobeny z:
V roce 2007 vstoupila v platnost namísto GOST 24856-81 GOST R 52720-2007, která zavedla nové pojmy a definice v oblasti potrubních ventilů.