Одноходовой клапан для труб ПВХ: практическое руководство по выбору обратного клапана

Промышленное управление потоками

Одноходовой клапан для труб из ПВХ: выбор обратного клапана, который действительно герметизирует

Обратный поток на линии по производству пластика редко дает о себе знать. Это проявляется в виде трещин в корпусе насоса при обратном вращении, пустом дозирующем баке к утру или загрязнении, обнаруживаемом только при окончательном осмотре. Клапан, который предотвращает это, стоит небольшую часть ремонта, если он указан правильно.

На трубах из ПВХ термин «одноходовой клапан» почти всегда означает обратный клапан : корпус без ручки и привода, который поднимается при прямом потоке и возвращается на место при обратном потоке. Важным решением является не диаметр трубы. Это давление срабатывания, ориентация крепления и материал корпуса.

Выровняйте эти три элемента, и скромный пластиковый клапан прослужит долгие годы. Если вы ошибетесь хотя бы в одном из них, ни одна позиция в заказе на поставку не спасет установку.

В системах пластиковых трубопроводов используются три распространенные конструкции: поворотная, шаровая и вертикальная, а также четвертый вариант — донный клапан, который устанавливается на входе насоса и часто включает в себя сетчатый фильтр. Под одинаковым давлением они ведут себя по-разному, поэтому выбор приходится начинать с процесса, а не с каталога.

Почему ПВХ меняет весь расчет

Обратный клапан на бумаге ведет себя одинаково, независимо от того, к чему он прикреплен. Однако материал трубы решает, какую часть этого поведения вы фактически восстановите в процессе эксплуатации.

ПВХ гораздо более чувствителен к температуре, чем металл. Труба, рассчитанная на 10 бар при 20 градусах Цельсия, не может выдержать этот рейтинг при 60 градусах Цельсия, как и привинченный к ней клапан. Сравните опубликованную кривую давления и температуры клапана с реальными условиями эксплуатации, а не с холодным номиналом трубопровода.

Тепловое движение также имеет значение. ПВХ расширяется в несколько раз больше, чем сталь при таком же повышении температуры. На длинном прямом участке жестко закрепленный клапан становится точкой, где это движение превращается в напряжение. Если оставить небольшой участок незакрепленной трубы с обеих сторон или использовать соединительное соединение, движение будет двигаться в другом направлении.

Пластиковые порты с резьбой представляют собой еще одну тихую опасность. Они трескаются при чрезмерной затяжке или при вкручивании в них металлической наружной резьбы. Используйте пластиковый корпус с подходящим герметиком и затягивайте с моментом, указанным производителем, а не на ощупь.

Давление взлома: цифра, о которой большинство покупателей никогда не спрашивают

Давление срабатывания — это давление на входе, необходимое диску, прежде чем он оторвется от седла. Чек на свинге, действующий только под действием силы тяжести, может сломаться на высоте нескольких сотых бара. Подпружиненному чеку может потребоваться от 0,3 до 1 бара, прежде чем он вообще сдвинется с места.

Этот разрыв решает, будет ли линия работать. Если насос развивает статический напор всего 0,15 бар, а клапан не откроется до давления 0,4 бар, диск никогда не поднимется полностью. Поток дросселируется, диск дребезжит до упора, а уплотнение изнашивается задолго до ожидаемого срока службы.

Для дренажных систем с гравитационным питанием и низким напором почти всегда подходит слегка нагруженная конструкция с поворотным механизмом или шаром. На нагнетании насоса, где требуется надежное уплотнение, поток мгновенно прекращается, а подпружиненный клапан создает более высокое давление открытия.

Поворотный, шаровой или вертикальный: соответствие дизайна и установки

Ориентация монтажа, показанная на изометрии, обычно исключает два доступных варианта еще до обсуждения цены.

Качать. Только горизонтальный поток. Падение давления является самым низким из трех, и твердые частицы проходят без заклинивания диска. Ему необходимо пространство для поворота, поэтому фитинг с коротким радиусом, расположенный непосредственно перед ним, будет мешать.
Мяч. Работает в любой ориентации и остается компактным, что подходит для линий дозирования и отбора проб небольшого диаметра. Вязкая среда может замедлить возврат шара, поэтому она плохо подходит для суспензий.
Вертикальный подъемник. Ограничено восходящим вертикальным потоком. Закрытие происходит быстро, а герметизация надежна, но за счет более высокого перепада давления, чем в поворотной конструкции.
Нижний клапан. Устанавливается на входе насоса, обычно со встроенным сетчатым фильтром. Он поддерживает заполнение всасывающей линии и предотвращает обратный слив столба жидкости при остановке насоса.

Качели справляться с самым широким диапазоном потоков и выдерживать твердые частицы, которые могут заблокировать более плотное седло. Они остаются стандартными для горизонтальных линий передачи химикатов.

Дизайн мячей выигрывает, когда линия маленькая, пространство ограничено или труба меняет направление между насосом и резервуаром. Компромиссом является более медленная реакция в вязких средах.

Детали установки, которые решают, будет ли это работать

Следуйте стрелке потока на корпусе. Перевернутый клапан является единственной наиболее распространенной причиной неисправности устройства, которое на самом деле никогда не было неисправным.
Оставьте примерно пять диаметров трубы прямолинейного участка перед клапаном на нагнетании насоса, чтобы диск не находился в турбулентном потоке.
Поддерживайте трубу с обеих сторон клапана. Пластиковый корпус должен выдерживать вес, не превышающий его собственного веса.
Не допускайте попадания клея на основе растворителя в седло. Затвердевший клей на уплотнительной поверхности будет постоянно удерживать диск в открытом состоянии.
Не используйте гравитационный поворотный или донный клапан на вертикальном участке с нисходящим потоком, поскольку диску нечего закрывать.
Спланируйте доступ к диску и загерметизируйте. Это изнашиваемые детали, а не компоненты с длительным сроком службы.

Прежде чем разрезать трубу, стоит понять основное поведение, а механизм предотвращения обратного потока в трубопроводной системе более подробно описан в наших технических примечаниях. На всасывающих линиях нижний клапан с сетчатым фильтром выполняет двойную функцию: поддерживает насос в рабочем состоянии и предотвращает попадание мусора на рабочее колесо.

Материалы, стандарты и закупочная спецификация

Материал корпуса определяется средой, а не трубой, к которой он подключается. Если в линию подается гипохлорит натрия, разбавленная серная кислота или промывка гальванического покрытия, в течение нескольких месяцев на металлическом корпусе образуется коррозия. Пластиковый корпус — это не усовершенствование, а базовый вариант. В таблице ниже показано сравнение распространенных вариантов.

Взаимное расположение обычных термопластичных материалов корпуса клапана для коррозионной эксплуатации.
Материал	Типичные СМИ	Температурный потолок	Примечания
ПВХ-У/УПВХ	Вода, разбавленные кислоты, гипохлорит, промывка гальванического покрытия.	Самый низкий из группы	Самая низкая стоимость, соединения, сваренные растворителем, ограниченная термостойкость.
ХПВХ	Горячие агрессивные жидкости и окислители	Выше, чем ПВХ-U	Способы установки аналогичны ПВХ-U, но с лучшей термостойкостью.
ППГ	Кислоты, щелочи, общие химические услуги	Средний уровень	Варианты сварки встык и раструба для больших диаметров
ПВДФ	Сильные кислоты, растворители, режимы высокой чистоты	Самый высокий из группы	Самая высокая стоимость, самый широкий химический и термический охват
ФРПП	Линии травления, вентиляция, сточные воды	Средний уровень	Хорошее соотношение цены и качества при больших диаметрах.

Дальше идут стандарты. Клапан, изготовленный по размерам GB, не будет крепиться болтами к фланцу, просверленному в соответствии с ANSI/ASTM или JIS. Перед заказом подтвердите схему сверления фланца, строительную длину и класс давления, поскольку несоответствие размеров невозможно устранить на месте.

Большинство споров о спецификациях не связаны с качеством. Они примерно соответствуют расстоянию между двумя отверстиями для болтов.

Три неудачи, которые продолжают возвращаться

Одни и те же три жалобы появляются почти при каждом расследовании обратного потока, и ни одна из них не является производственным дефектом в обычном понимании.

Установлен задом наперед. Клапан герметично закрывается, в неправильном направлении. Прямой поток толкает диск на свое место, и линия оказывается заблокированной.
Мусор на сиденье. Сварной заусенец, трубная стружка или затвердевший клей застревают между диском и седлом и удерживают клапан открытым на несколько десятых миллиметра. Перед вводом в эксплуатацию промойте линию.
Давление открытия выше доступного напора. Клапан правильный во всех измерениях, кроме того, который никто не проверял.

Стоит проверить на сайте: обратный клапан, который гудит или дребезжит, не приживается. Он говорит вам, что диск вращается до упора, потому что давление открытия и доступный напор разбалансированы.

Быстрая проверка: закройте запорный клапан на выходе, посмотрите на манометр на входе и убедитесь, что клапан держится. Эта единственная проверка выявляет большинство ошибок установки еще до того, как система будет запущена в эксплуатацию.

Краткий контрольный список покупок

Запишите среду, концентрацию и максимальную рабочую температуру.
Направление потока, а также то, является ли проток горизонтальным или вертикальным.
Доступный напор на клапане по сравнению с опубликованным давлением открытия.
Материал корпуса и стандарт, в соответствии с которым просверлен ответный фланец.
Торцевое соединение: раструбное приварное, резьбовое, фланцевое или приварное встык.
Доступ для будущей замены диска и уплотнения.

Одноходовой клапан для труб из ПВХ — это не тот товар, который можно заказать только по диаметру. Три цифры решают почти все: давление срабатывания, ориентацию крепления и материал корпуса. Скромный пластиковый обратный клапан, выбранный в отличие от этих трех, прослужит дольше устройства премиум-класса, выбранного по цене и размеру трубы.

Если среда агрессивна, линия перегревается или устройство всасывания необычное, отправьте данные процесса поставщику клапана до того, как разрезать трубу. Проверка чертежа клапана занимает полдня. Перестроить готовую эстакаду для труб не получится.