Поворотный обратный клапан или не-откидной обратный клапан: какой из них лучше подходит для вашей трубопроводной системы?

Введение

Инженеры-технологи, руководители предприятий и проектировщики трубопроводов часто сталкиваются с важным решением при выборе оборудования для предотвращения обратного потока: выбор между поворотными обратными клапанами и не-откидными обратными клапанами (бесшумные с осевым потоком). Хотя оба устройства блокируют обратный поток жидкости для защиты насосов, компрессоров и трубопроводов, их основная механическая конструкция, поведение закрытия, пределы производительности, требования к техническому обслуживанию и общие затраты в течение жизненного цикла существенно различаются. Это окончательное сравнение соответствует современным промышленным стандартам, включая API 6D, ASME B16.34, API 598 и ISO 5208, раскрывает ключевые показатели производительности, варианты использования, плюсы и минусы, а также дает четкие рекомендации по выбору, чтобы ответить на основной вопрос: какой клапан обеспечивает превосходные результаты для реальных-водопроводных систем.

Разница в основном рабочем механизме

Работа обратного поворотного клапана

A поворотный обратный клапанопирается на шарнирный диск, прикрепленный к цапфе или шарнирному штифту внутри корпуса клапана. Давление жидкости, направленное вперед, открывает диск, обеспечивая беспрепятственный поток. Как только скорость жидкости падает или поток меняется на противоположное, сила тяжести и давление противотока поворачивают диск обратно на седло, чтобы герметизировать трубопровод. Отсутствие внутренней пружины способствует закрытию. Такая гравитационная-зависимая конструкция создает два присущих ей недостатка: задержку закрытия и резкий удар диска о седло клапана во время изменения направления потока.

Не-откидной обратный клапанОперация

Не-предохранительные клапаны, также называемые бесшумными обратными клапанами с осевым потоком, оснащены прецизионной-калиброванной внутренней пружиной в паре с диском, перемещающимся в осевом направлении. Пружина обеспечивает постоянное независимое усилие закрытия, не зависящее от силы тяжести. Когда поступательная скорость жидкости приближается к нулю, пружина втягивает диск на седло.до того, как разовьется значительный обратный поток. Короткий ход внутреннего диска обеспечивает мягкое,-закрытие без ударов, что значительно снижает удары клапана, скачки давления и гидравлические удары за счет быстрого закрытия до возникновения значительного обратного потока. Эта пружинная-конструкция поддерживает горизонтальную, вертикальную вверх, вертикальную вниз и наклонную установку труб без потери производительности.

Таблица сравнения--побочной производительности

Сообщите нам ваше номинальное давление, жидкую среду и требования к применению.Наши инженеры порекомендуют правильное решение.

Преимущества и недостатки

1. Поворотный обратный клапан: плюсы и минусы

Ключевые преимущества

• Сверх-простая механическая конструкция с минимальным количеством основных компонентов, позволяющая снизить базовые производственные затраты.
• Подходит для применения в скребках, если выбрана полностью-открывающаяся конструкция скребков.
• Простая разборка в полевых условиях, проверка и обслуживание-на месте без специальных инструментов.
• Экономически-эффективно для небольших-кольев, низкого-давления, постоянного-потока муниципального водоснабжения и трубопроводов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
• Широкий выбор материалов, включая чугун, углеродистую сталь и базовые варианты из нержавеющей стали.

Критические ограничения

• Закрытие, зависящее от силы тяжести-, создает сильный гидравлический удар во время аварийных остановов насоса/компрессора.
• Вращательный износ шарнирного пальца приводит к преждевременному смещению диска и постоянной негерметичности седла.
• Невозможно надежно герметизировать вертикальные нисходящие трубопроводы, что ограничивает гибкость конструкции системы.
• Подвержен постоянному вибрированию диска под действием пульсирующего потока объемных насосов.
• Обеспечивает существенный обратный поток перед герметизацией, что может привести к дорогостоящему повреждению вращающегося оборудования, такого как компрессоры.
• Создает громкую вибрацию конструкции и напряжение в трубах, что ускоряет выход из строя сварных швов и прокладок.

2. Не-обратный обратный клапан: плюсы и минусы

Ключевые преимущества

• Устраняет гидравлический удар, гидравлический удар и скачки давления для защиты чувствительных приборов, насосов и компрессоров.
• Универсальная ориентация монтажа устраняет ограничения по расположению труб для сложных промышленных узлов и высотных-вертикальных стояков.
• Инкапсулированные пружины из сплава нержавеющей стали устойчивы к химической коррозии в химических, криогенных средах и сточных водах.
• Короткий ход диска предотвращает вибрацию даже в условиях циклического пульсирующего потока.
• Превосходные характеристики плотного закрытия, которые сводят к минимуму опасный обратный поток в газотранспортных и нефтеперерабатывающих трубопроводах.
• Сокращение долгосрочных-эксплуатационных расходов благодаря увеличенному сроку службы и минимальному плановому техническому обслуживанию.
• Соответствует строгим стандартам безопасности для систем повышенного-риска API 6D и ASME B16.34.
• Совместимость с вакуумными работами и высокоскоростными жидкостными линиями-, неподходящими для конструкций с поворотным обратным клапаном.

Критические ограничения

• Более высокие первоначальные капитальные затраты по сравнению с базовыми моделями поворотных обратных клапанов.
• Внутренняя пружина и геометрия диска блокируют полную очистку трубопровода для внутренней очистки труб.
• Несколько более высокий постоянный перепад давления при частичных скоростях потока по сравнению с полностью открытыми поворотными клапанами.

Идеальные сценарии применения для каждого типа клапана

Когда поворотные обратные клапаны являются лучшим выбором

Поворотные обратные клапаны следует выбирать исключительно для систем с низким-риском и устойчивым-потоком, где последствия гидравлического удара и обратного потока незначительны:

• Муниципальные водопроводы чистой воды с постоянным расходом воды от-до-умеренного
• Сети оросительных трубопроводов с минимальной частотой включения насосов
• Линии циркуляции охлажденной воды и горячей воды общего назначения для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
• Трубопроводы пожаротушения низкого-давления с нечастым переключением клапанов
• Системы, требующие регулярной очистки внутренних трубопроводов скребками для удаления отложений.
• Бюджетные-ограниченные не-некритические вспомогательные технологические линии только с горизонтальными участками труб

Когда не-обратные клапаны являются лучшим вариантом

Не-откидные бесшумные осевые обратные клапаны обеспечивают непревзойденную производительность для всех динамичных промышленных систем с высоким-риском, где защита оборудования и стабильный контроль давления являются обязательными:

• Много-многонасосные коллекторные насосные станции и высоконапорные водоочистные сооружения
• Газопроводы всасывания и нагнетания компрессора (предотвращает разрушительный обратный поток газа)
• Нагнетательные линии объемных насосов с собственным пульсирующим потоком
• Вертикальные стояки бытовой воды в высотных-зданиях и вертикальные трубопроводы охлажденной воды
• Трубопроводы для транспортировки нефти, газа и нефтехимической продукции, работающие при высоком давлении/скорости.
• Криогенные перерабатывающие заводы, химическое производство и системы очистки коррозионных сточных вод.
• Объекты с частыми циклами запуска/останова насосов, которые вызывают события изменения направления потока.
• Вакуумные технологические трубопроводы и схемы защиты чувствительного оборудования
• Системы, в которых установка расширительного бака -непосильна или невыполнима с точки зрения затрат

Получите инженерную поддержку для выбора правильного обратного клапанапроектирование насосов, компрессоров, трубопроводов и промышленных систем.

Что в целом лучше: поворотный обратный клапан или не-обратный обратный клапан?

Не существует универсального победителя, который бы подходил-по размеру-подходит-всем, но возникает четкая иерархия, основанная на критичности системы:

1. Для низкого-риска и устойчивого горизонтального потока с ограниченным бюджетом и требованиями к очистке скребков лучше использовать поворотные обратные клапаны.Их простая конструкция, низкая закупочная цена и полностью открытый беспрепятственный путь потока делают их логичным и экономичным выбором для не-критических работ, где гидравлический удар не представляет значительной угрозы.
2. Для динамичных промышленных систем с высоким-риском и высоким давлением: не-обратные клапаны обычно обеспечивают превосходную производительность..Возможность исключить гидравлический удар, свести к минимуму обратный поток, работать при любой ориентации труб и сократить время долгосрочного-простоя при ремонте намного перевешивает более высокие первоначальные затраты на приобретение. Предотвращение повреждений в результате гидравлического удара, поломки насосов, разрыва трубопровода и неисправности приборов обеспечивает значительную экономию совокупной стоимости владения на протяжении всего срока службы клапана.

Перед окончательным выбором инженеры должны оценить три основные переменные: ожидаемую частоту колебаний расхода, серьезность потенциального ущерба из-за обратного потока или гидравлического удара, а также бюджет проекта, обеспечивающий баланс краткосрочных-затрат и долгосрочных-расходов на техническое обслуживание.

Справочник по соблюдению отраслевых стандартов

Все сравнения и данные о производительности в этой статье соответствуют широко признанным международным стандартам клапанов, включая API 6D, ASME B16.34, API 598 и ISO 5208:

• API 6D: Спецификация для трубопроводной арматуры, включая некоторые конструкции обратных клапанов, используемых в трубопроводах нефти и природного газа.
• ASME B16.34: Стандарт для номинальных значений давления-температуры, размеров, требований к материалам и испытаний конструкции промышленных клапанов.
• API 598 / EN 12266-1 и 2: Обязательные протоколы испытаний корпуса клапана и седла на герметичность.
• ISO 5208: Международный стандарт для испытаний герметичности и работоспособности закрытия промышленных клапанов.

Примечание:Фактический выбор клапана должен основываться на подробном гидравлическом анализе, включая скорость потока, оценку переходного режима давления, характеристики жидкости, ориентацию установки и рекомендации производителя.

Клапанная мастерская

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Что вызывает гидравлический удар в поворотных обратных клапанах и устраняют ли его полностью устройства без-захлопывания?

A1: Поворотные обратные клапаны создают гидравлический удар из-за медленного закрытия,-приводимого в движение силой тяжести, которое позволяет большим объемам жидкости, текущей в обратном направлении,-набирать обороты до того, как тяжелый шарнирный диск ударится о седло клапана. Современные пружинные-не-обратные обратные клапаны закрываются до того, как развивается измеримый импульс обратного потока, полностью устраняя скачки давления, вибрацию трубопровода и гидравлические удары при стандартных рабочих параметрах.

Вопрос 2. Можно ли устанавливать не-откидные обратные клапаны вертикально вниз, в отличие от поворотных обратных клапанов?

А2: Да. Не-обратные клапаны с осевым потоком используют внутреннюю пружину, независимую от силы тяжести, для закрывающей силы, поэтому они надежно работают при горизонтальной, вертикальной вверх, вертикальной вниз и наклонной прокладке труб. Поворотные обратные клапаны не обеспечивают надежное уплотнение при вертикальном потоке, направленном вниз, поскольку сила тяжести оттягивает диск от седла.

В3: Подходят ли поворотные обратные клапаны для нагнетательных линий объемных насосов?

A3: Не рекомендуется. Насосы объемного действия создают непрерывные циклические пульсации потока, которые создают постоянное колебание диска в узлах шарниров поворотного механизма. Это быстрое повторяющееся движение ускоряет износ шарнирного пальца, создает постоянный гидравлический удар и резко сокращает срок службы клапана. Не-обратные обратные клапаны спроектированы таким образом, чтобы противостоять вибрации при пульсирующем потоке.

Вопрос 4. Оправдают ли более высокие первоначальные затраты на не-обратные обратные клапаны вложений в-долгосрочной перспективе?

A4: Абсолютно для промышленных систем с высоким-давлением и большим-циклом. Повреждение гидравлическим ударом может привести к растрескиванию сварных швов труб, разрыву прокладок, разрушению рабочих колес насосов и повреждению дорогостоящего технологического оборудования. Совокупная стоимость аварийного отключения, замены компонентов, трудового ремонта и простоя производства намного превышает первоначальную разницу в цене между поворотными и не-откидными обратными клапанами. Только статические муниципальные трубопроводы с низким-напряжением оправдывают экономию затрат на поворотные клапаны.

Вопрос 5. Можно ли выполнять очистку трубопровода с установленными не-откидными обратными клапанами?

A5: Большинство не-откидных обратных клапанов с осевым потоком не подходят для скребков, поскольку внутренние направляющие компоненты могут препятствовать проходу скребков. Для определенных применений доступны специальные конструкции с возможностью очистки скребков. Поворотные обратные клапаны в полностью открытом положении имеют прямой и беспрепятственный проход, что делает их единственным приемлемым выбором для трубопроводов, требующих регулярной очистки скребками.

Вопрос 6: Какой клапан требует более регулярного обслуживания?

A6: Поворотные обратные клапаны требуют гораздо более частого обслуживания. Технические специалисты должны регулярно очищать шарнирные штифты от отложений, заменять изношенные детали шарниров, устранять утечки в седлах из-за смещения дисков и устранять неисправности прокладок,-вызванные вибрацией. Не-обратные клапаны требуют только периодических визуальных проверок целостности уплотнений из-за минимального истирания движущихся компонентов.

Вопрос 7. Какой тип клапана лучше всего подходит для систем с защитой от помпажных-компрессоров?

A7. Не-обратные клапаны обычно устанавливаются для линий всасывания и нагнетания компрессора, где критически важно предотвратить быстрое обратное-поток. Задержка закрытия поворотного обратного клапана позволяет обратному потоку газа вернуться в роторы компрессора во время остановки или-успокоения, что приводит к катастрофическому механическому повреждению компрессора. Пружинные-не-конструкции, не допускающие ударов, мгновенно уплотняются, блокируя обратную циркуляцию газа.