Клапан обратный осевого потока

Краткие характеристики

Размер: 2" - 24" (DN50 - DN600)

Давление: Class 150 - 600 / PN 10-100

Стандарт: ASME B16.34, спецификация производителя (проприетарная категория конструкций)

Материалы корпуса: A216 WCB, A351 CF8M, A182 F316 (кованый для малых размеров)

Седло: Мягкое (эластомерное или PTFE уплотнительное кольцо на поверхности диска) или металл-металл

Диск: Осевой диск — движется вдоль оси потока, скользит вверх для открытия, скользит вниз для закрытия, пружинное закрытие

Конструкция: Геометрия осевого потока, диск утапливается в верхний кожух при открытии, полнопроходной канал, без штифта шарнира в потоке

Минимальный перепад давления — по конструкции

Каждый тип обратного клапана что-то помещает в путь потока. Поворотные обратные клапаны имеют штифт шарнира, пересекающий канал. Двухстворчатые обратные клапаны имеют штифт шарнира и механизм торсионной пружины, сидящий в проходе. Подъёмные обратные клапаны имеют направляющую клетку диска, ограничивающую площадь потока. Все эти препятствия создают перепад давления — некоторые небольшие, некоторые значительные, но всегда присутствующие.

Обратные клапаны осевого потока устраняют встроенные препятствия. Диск движется вдоль оси трубы — он скользит вверх в кожух или зону углубления, когда прямой поток толкает его открыться. Когда диск полностью открыт, весь проход чист. Никакого штифта шарнира, никакого пружинного механизма, никакой направляющей клетки, пересекающей проход. Поток идёт прямо через свободный канал. Перепад давления минимален — ниже, чем у любого другого типа обратного клапана того же размера.

Это имеет значение там, где перепад давления стоит реальных денег. Нагнетательные линии газовых компрессоров — классический пример. Компрессоры чувствительны к противодавлению на нагнетании — каждый psi дополнительного перепада давления на нагнетательной стороне стоит энергии каждый час работы. Обратный клапан осевого потока на нагнетательной линии компрессора добавляет практически нулевой перепад давления. За годы непрерывной работы компрессора эта разница в эффективности накапливается в измеримую экономию энергии.

Пружинное закрытие — работает даже без противодавления

Большинство обратных клапанов закрываются под действием гравитации и противодавления. Диск или створки поворачиваются или опускаются, когда обратный поток толкает их к седлу. Это работает на горизонтальных линиях, где гравитация помогает закрытию, и противодавление развивается быстро после остановки прямого потока. Но на вертикальных установках или в системах, где противодавление развивается медленно, закрытие только под гравитацией ненадёжно.

Обратные клапаны осевого потока используют пружину для закрытия диска. Пружина толкает диск вниз на седло, независимо от того, существует ли противодавление. Клапан закрывается даже при нулевом перепаде давления. Это критично для вертикальных установок, где направление гравитации не помогает закрытию, и для систем с низким противодавлением, где обратный поток нарастает медленно — пружина доставляет диск к седлу прежде, чем значительный обратный объём пройдёт через клапан.

Усилие пружины настраивается под размер клапана и применение. Применения на нагнетании компрессоров используют более лёгкие пружины для минимизации давления открытия — минимального давления прямого потока, необходимого для отрыва диска от седла. Трубопроводные обратные станции могут использовать более тяжёлые пружины для более быстрого закрытия. Пружина — часть конструкции, а не дополнительная опция.

Проприетарные конструкции — знайте, что вы покупаете

Обратные клапаны осевого потока — проприетарные. Каждый производитель разрабатывает собственную геометрию диска, профиль кожуха, спецификацию пружины и конфигурацию седла. Не существует единого отраслевого стандарта, регулирующего внутреннюю геометрию — в отличие от поворотных обратных клапанов (MSS SP-71) или двухстворчатых обратных клапанов (MSS SP-126), где размерные и конструктивные стандарты обеспечивают взаимозаменяемость.

Это означает две вещи: более высокая стоимость по сравнению со стандартными типами обратных клапанов, и меньше вариантов взаимозаменяемой закупки. Вы покупаете конструкцию конкретного производителя, и замена или альтернативные источники ограничены этим производителем или конкурентом с аналогичной проприетарной конструкцией. Для критической защиты компрессоров и трубопроводных обратных станций, где преимущество в производительности стоит премии, это приемлемый компромисс. Для обычной нагнетательной линии насоса, где стандартный двухстворчатый обратный клапан справляется с задачей при меньшей стоимости, осевой поток — избыточная спецификация.

Полнопроходной канал при открытии

Диск полностью утапливается в верхний кожух при открытии. Канал — полного диаметра — диск не складывается против стенки корпуса, как створки двухстворчатого клапана, не отводится в сторону, как одиночный диск. Поток проходит через полный диаметр трубы без сужения. Этот полнопроходной канал — то, что даёт обратным клапанам осевого потока их минимальный перепад давления. Компромисс — длина корпуса — зона верхнего кожуха добавляет к строительной длине по сравнению с обратными клапанами wafer. Корпуса осевого потока длиннее, чем корпуса wafer двухстворчатых клапанов того же размера.

A: Минимальный перепад давления. Диск утапливается вверх, выходя из пути потока при открытии, оставляя полный проход чистым без препятствий. Каждый другой тип обратного клапана имеет штифт шарнира, пружину или направляющий механизм в проходе потока, который создаёт дополнительный перепад давления.

A: Пружина закрывает диск на седло, не полагаясь на противодавление или гравитацию. Клапан закрывается даже при нулевом перепаде давления. Это необходимо для вертикальных установок и систем с низким противодавлением, где гравитация и обратный поток одни не закрыли бы диск надёжно или достаточно быстро.

A: Нет. Осевой поток — проприетарная категория конструкций — у каждого производителя своя внутренняя геометрия. Строительная длина, фланцевые шаблоны и внешние подключения следуют стандартам ASME, но внутренний механизм — специфичен для производителя. Альтернативные источники означают поиск другой проприетарной конструкции с сопоставимой производительностью.

A: Защита нагнетания газовых компрессоров (где перепад давления напрямую стоит энергии), крупногабаритные трубопроводные обратные станции (где экономия энергии непрерывной перекачки накапливается за годы), и вертикальные установки, где пружинное закрытие необходимо. Для обычного нагнетания насоса при умеренных размерах стандартные типы обратных клапанов предлагают адекватную производительность при меньшей стоимости.

A: Мягкое седло более распространено. Осевая геометрия диска обеспечивает равномерный окружной контакт с седлом — диск прижимается равномерно к седловому кольцу по всей окружности. Этот равномерный контакт делает мягкое уплотнение высокоэффективным. Металл-металл доступен для высокотемпературной и абразивной службы.