Обратный клапан с двумя пластинами представляет собой автоматический односторонний клапан, в котором используются две шарнирные пластины, обеспечивающие прямой поток и предотвращающие обратный поток. Поскольку во многих обычных поворотных обратных клапанах пластины легче и перемещаются на меньшее расстояние, чем диск, такая конструкция позволяет быстро закрываться и помогает уменьшить воздействие обратного потока. Вот почему обратные клапаны с двумя пластинами часто называют безоткатными обратными клапанами или бесшумными обратными клапанами . Они широко используются в нагнетательных линиях насосов, трубопроводах, системах водоснабжения, электростанциях, нефтегазовых объектах и трубопроводах промышленных процессов, где важны компактные размеры и контролируемое закрытие.
В этом руководстве описываются конструкция, принцип работы, устойчивость к ударам, требования API 594, выбор материалов, применение, точки установки и критерии выбора промышленных обратных клапанов с двумя пластинами.
Ключевые выводы
Основная цель обратного клапана с двумя пластинами — автоматически останавливать обратный поток, оставаясь при этом компактным и отзывчивым. Две пластины движутся вокруг центрального шарнира, а пружины помогают им приближаться к седлам по мере уменьшения прямого потока. Это может уменьшить ход диска, удары по седлу и риск гидравлического удара, но фактическая производительность по-прежнему зависит от расхода, расположения клапана, конструкции пружины, свойств жидкости и системы трубопроводов.
Инженер должен проверить минимальный расход, падение давления, давление открытия, ориентацию, чистоту жидкости, класс давления, температуру, материал седла и требования к проверке. «Безударность» и «бесшумность» должны подтверждаться данными модели и обзором приложений, а не рассматриваться как универсальные гарантии.
Что такое обратный клапан с двумя пластинами?
Обратный клапан с двумя пластинами представляет собой автоматический клапан с двумя пластинами, которые открываются при прямом потоке и закрываются, когда поток прекращается или меняет направление. Пластины установлены на центральном шарнире или шарнире, а пружины помогают вернуть их на места. Обычно не требуется маховик, привод или сигнал оператора.
Во время прямотока разница давлений отталкивает пластины от седел и создает открытый проход. По мере уменьшения потока пружины и изменяющийся баланс давления перемещают пластины в закрытое положение. Когда давление на выходе становится выше давления на входе, пластины закрываются и ограничивают обратный поток.
Разделение затвора на два более легких элемента может уменьшить движение и инерцию, связанную с одним большим диском. Это может обеспечить более быстрое закрытие, меньшую ударную нагрузку и компактную установку, хотя фактический результат зависит от модели клапана и условий трубопровода.
Линейка обратных клапанов с двумя пластинами от Didtek включает в себя пластинчатые изделия для промышленных трубопроводов. Точные характеристики каждой модели зависят от конструкции корпуса, геометрии пластины, пружины, седла, материала, размера, класса давления и разрешенного положения установки. Категория продукта является полезной отправной точкой, но окончательный выбор всегда должен основываться на технических данных конкретной услуги.
Двухпластинчатый обратный клапан – это, прежде всего, устройство для предотвращения обратного потока. Обычно его не следует использовать в качестве дроссельного клапана, поскольку работа пластин в нестабильном, частично открытом положении может привести к вибрации, износу, шуму и преждевременному повреждению седла. Если процесс требует непрерывного регулирования расхода, регулирующий клапан или другое специально разработанное устройство следует оценивать отдельно.
Как работает обратный клапан с двумя пластинами?
Принцип работы основан на разнице давлений между входной и выходной сторонами, а также силе пружины и весе пластины. Пластины автоматически реагируют на направление и силу потока.
Прямоток открывает пластины
Когда давление на входе становится достаточным для преодоления силы пружины и сопротивления пластин, пластины поворачиваются в сторону от седел. Они остаются открытыми, когда поток стабилен и находится в пределах расчетного диапазона. Их более короткое движение является одной из причин, по которой двухпластинчатый обратный клапан с двумя пластинами может быстро реагировать при подходящей эксплуатации, но угол открытия и характер потока остаются специфичными для модели.
Пружины помогают закрыванию
Когда прямой поток уменьшается, пружины возвращают пластины к седлам. Это позволяет клапану начать закрываться до того, как образуется большой объем обратного потока. Характеристики пружины должны соответствовать размеру клапана, массе пластины, диапазону расхода, температуре и ориентации. Чрезмерное усилие пружины может повысить давление открытия или предотвратить открытие при низком расходе, тогда как недостаточное усилие может задержать закрытие или вызвать флаттер.
Обратное давление закрывает клапан
Если давление на выходе становится больше, чем давление на входе, перепад прижимает пластины к седлам и ограничивает обратный поток. Производительность закрытия также зависит от инерции насоса, длины трубы, скорости жидкости, расположения клапана и остальной части системы трубопроводов. Для критически важных насосных и трубопроводных систем все еще может потребоваться временная проверка.
Результатом является короткий автоматический цикл открытия и закрытия. Вот почему такая конструкция часто выбирается там, где обычный обратный клапан может закрываться слишком медленно или где доступное место для установки ограничено.
Конструкция обратного клапана с двумя пластинами
Хотя конструкции изделий различаются, промышленный обратный клапан с двумя пластинами обычно содержит корпус, две пластины, центральный шарнир или шарнир, пружины, седла и удерживающие компоненты. Их соотношение определяет пропускную способность, реакцию закрытия, утечку, срок службы и потребности в техническом обслуживании.
Корпус клапана
Корпус содержит проход для потока и поддерживает внутренние части. Во многих обратных клапанах с двумя пластинами используется пластинчатая конструкция, в то время как в других версиях используются наконечники, фланцы или концы, приваренные встык. Толщина корпуса, конструкция границ давления, допуск на коррозию и марка материала должны соответствовать условиям эксплуатации давление-температура. Внутренний зазор должен позволять пластинам открываться без контакта с трубой или фланцем; плохое выравнивание может ограничить движение, даже если номинальный размер правильный.
Две закрывающие пластины
Две пластины делят отверстие для потока на две секции и обычно имеют такую форму, чтобы уменьшить закрывающую массу и ход. Края пластины, контактные поверхности седла, области шарниров и обработка поверхности влияют на реакцию и герметичность. Материалы пластин могут отличаться от материалов корпуса из-за требований к износу, коррозии, температуре или уплотнению, поэтому материалы пластины и седла следует рассматривать вместе.
Центральный шарнир или вал
Шарнир или вал проводят пластины через повторяющиеся циклы и должны выдерживать силы потока, вибрацию и эксплуатационные воздействия. Зазоры должны обеспечивать свободное перемещение, ограничивая при этом чрезмерное смещение. В конструкции без фиксаторов внутренние детали могут быть менее подвержены воздействию потока, но проект все равно должен подтвердить доступ для осмотра, наличие запасных частей и требования к границам давления.
Пружины
Пружины обеспечивают закрывающее усилие, которое отличает многие конструкции с двумя пластинами от поворотных клапанов, зависящих от силы тяжести. Они влияют на давление открытия, стабильность открытия, скорость закрытия, усталостную долговечность, температурную устойчивость и коррозионную стойкость. Поставщик должен указать материал пружины и пределы эксплуатации, особенно для высокотемпературных, коррозийных или загрязненных жидкостей.
Седла и уплотнительные поверхности
В двухпластинчатых клапанах могут использоваться мягкие седла, металлические седла или комбинация упругих и металлических элементов. Мягкие седла могут обеспечить плотную изоляцию в пределах температурных и химических пределов. Металлические седла могут быть предпочтительными при более высоких температурах, абразивных средах или требованиях, связанных с пожаром. Конструкция седла также влияет на перепад давления, утечку и техническое обслуживание, поэтому выбранное седло должно соответствовать среде и рабочему циклу.
Почему двухпластинчатые клапаны называются неоткидными обратными клапанами
Термин «запорный обратный клапан» относится к обратному клапану, предназначенному для контролируемого и быстрого закрытия до того, как значительный обратный поток приведет к удару запорного элемента о седло. Цель состоит в том, чтобы уменьшить скачок давления, удары, вибрацию и шум, связанные с резкими явлениями обратного потока.
В обычном поворотном обратном клапане один диск может перемещаться по относительно большой дуге. Если поток внезапно прекращается, инерция диска или задержка закрытия могут привести к развитию обратного потока до того, как диск достигнет седла. Результирующий скачок давления зависит от всей системы трубопроводов, а не только от обратного клапана.
Двухпластинчатый клапан устраняет этот риск благодаря двум более легким пластинам, подпружиненному закрытию, более короткому ходу и компактному корпусу, который можно устанавливать рядом с защищаемым оборудованием. Эти особенности могут помочь пластинам приблизиться к седлам до того, как обратный поток достигнет разрушительной скорости, и могут снизить энергию удара большого одиночного диска.
Эти функции могут снизить вероятность удара клапана, но «отсутствие удара» — это результат применения, который необходимо проверить. Если клапан имеет слишком большие размеры, установлен в месте с высокой турбулентностью, работает ниже стабильного диапазона расхода или работает в паре с системой, в которой наблюдаются сильные переходные процессы в насосе, шум и помпажи все равно могут возникать.
Термин «тихий обратный клапан» также используется при поиске продукции и промышленных спецификациях. Обычно он описывает клапан, предназначенный для минимизации звукового удара, вибрации и гидравлического удара во время закрытия. Ему по-прежнему необходимы правильный размер, установка в направлении потока, подходящая сила пружины, чистая жидкость и соответствующая опора; он не заменяет анализ переходных процессов, когда гидравлический удар имеет серьезные последствия.
Для получения спецификации проекта попросите поставщика уточнить, что означает отсутствие ударов или бесшумность предлагаемого клапана. Соответствующая информация может включать время закрытия, минимальный стабильный расход, данные о падении давления, детали пружины, утечку через седло, метод испытаний и опыт работы с аналогичным насосом или трубопроводом.
Конструкция обратного клапана с двумя пластинами
Двухпластинчатый обратный клапан представляет собой компактную версию, устанавливаемую между двумя фланцами трубы. Корпус клапана обычно не включает цельные фланцы во всю длину. Вместо этого окружающие фланцы трубы, прокладки и болты удерживают клапан на месте. Такое расположение может сэкономить осевое пространство и снизить установленный вес, что полезно в комплектах оборудования и трубных эстакадах с ограниченным пространством.
Компактная конструкция также налагает ответственность за установку. Клапан должен быть точно отцентрирован, отверстие трубы не должно загораживать пластины, а болты не должны задевать внутренние компоненты. Ответные фланцы должны соответствовать номинальному размеру, классу давления, стандарту фланца, расположению прокладок и допустимым размерам.
Следует четко понимать разницу между «двойной пластиной» и «пластиной». Двойная пластина описывает механизм закрытия. Wafer описывает тело или формат соединения. Двухпластинчатый клапан может поставляться в бесфланцевой конструкции, но не каждый межпластинчатый обратный клапан имеет две пластины. Также существуют однодисковые, наклонно-дисковые, подъемные и другие конфигурации пластин.
При просмотре ассортимента продукции Didtek сравните внутреннюю конструкцию, класс давления, седло, материал, торцевые размеры, направление потока, положение установки и требования к испытаниям для конкретной модели. Основными преимуществами бесфланцевой компоновки являются небольшая строительная длина, меньший вес, компактная маршрутизация и упрощенная упаковка оборудования. Компромиссы включают зависимость от выравнивания фланцев, возможные трудности с снятием клапана со стационарной линии и ограниченный внешний доступ к внутренним компонентам.
Двойной пластинчатый обратный клапан по сравнению с другими типами обратных клапанов
Двойные пластинчатые обратные клапаны часто сравнивают с поворотными, подъемными, поршневыми и обратными клапанами с осевым потоком. Правильный выбор зависит от режима работы системы, а не от общего ранжирования типов клапанов.
Фактор | Двойной пластинчатый обратный клапан | Поворотный обратный клапан | Подъемный или поршневой обратный клапан | Обратный клапан осевого потока |
|---|
Запорный элемент | Две подпружиненные пластины | Один шарнирный диск | Направляющий диск, поршень или плунжер | Аксиально-поршневой или обтекаемый затвор |
Заключительный ответ | Часто быстро при правильном размере | Зависит от массы диска, шарнира, силы тяжести и демпфирования. | Направляющие и пружинно-зависимые, если они установлены | Разработан для контролируемого осевого перемещения. |
Длина установки | Обычно компактен, особенно в пластинчатой конструкции. | Зависит от конструкции корпуса и хода диска | Может быть умеренным или продолжительным | Часто компактный, зависит от модели |
Сопротивление потоку | Зависит от отверстия пластины и прохода корпуса | Часто низкий, когда полностью открыт | Может быть выше из-за направляющих и геометрии седла. | Может быть низким с обтекаемым проходом |
Типичная проблема | Флаттер, мусор, состояние пружины, посадка фланца | Гидравлический удар, удар диска, износ шарниров | Ориентация, перепад давления, чистота | Стоимость, размеры и специализированное обслуживание |
Общая направленность применения | Насосы, трубопроводы, вода, технологические пакеты | Крупные трубопроводы, системы водоснабжения, технологические линии | Пар, высокое давление, управляемое закрытие | Критические насосные и компрессорные системы |
Двойной пластинчатый клапан в сравнении с поворотным обратным клапаном
Чаще всего сравнивают двухпластинчатый клапан с поворотным обратным клапаном. Конструкция с двумя пластинами часто рассматривается, когда проекту требуется короткая строительная длина, малый установленный вес и быстрая реакция пружины. Поворотная конструкция может быть предпочтительнее, когда для трубопровода больше подходит прямой проход большего размера, привычная система технического обслуживания или система противовеса и демпфирования.
Выбор должен основываться на фактических расходах и переходных данных. Двойной пластинчатый клапан может быть полезен для нагнетательной линии насоса с ограниченным пространством, но он может быть чувствителен к нестабильному низкому расходу или большому мусору. Тяжелый поворотный клапан может быть более подходящим для большого водопровода, где контролируемое закрытие и регулировка противовеса играют центральную роль в гидравлической конструкции.
Двойной пластинчатый обратный клапан по сравнению с подъемным или поршневым обратным клапаном
Подъемные и поршневые клапаны используют управляемое движение, которое может обеспечить стабильное выравнивание и посадку в определенных условиях. Они могут иметь более ограниченный проход и более высокие потери давления, чем хорошо спроектированный двухпластинчатый клапан. Им также может потребоваться определенная ориентация и чистящая жидкость, чтобы предотвратить прилипание поршня или направляющей.
Конструкция с двумя пластинами может оказаться более привлекательной там, где важны компактные размеры и быстрое закрытие. Подъемную или поршневую конструкцию можно рассматривать там, где управляемое закрытие, работа под давлением или определенная ориентация трубопровода более важны, чем минимальный перепад давления.
Обратные клапаны с осевым потоком или соплами являются еще одним вариантом для критически важных насосов и компрессоров. Они могут обеспечить упрощенный проход и контролируемое осевое закрытие, но их конструкция и стоимость могут быть более специализированными.
Падение давления, давление открытия и стабильность потока
Падение давления — это разница между давлением на входе и выходе при прохождении жидкости через клапан. Это влияет на напор насоса, эффективность компрессора, производительность системы, эксплуатационные расходы и местную скорость. Обратный клапан с двумя пластинами обычно обеспечивает относительно компактный проход, но падение давления по-прежнему зависит от геометрии пластины, угла открытия, внутреннего диаметра корпуса, профиля седла, размера клапана и скорости потока.
Фраза « низкий перепад давления» должна быть привязана к контрольной точке или рабочему состоянию. Клапан может иметь приемлемую потерю давления при нормальном расходе, но становиться ограничительным при максимальном расходе или нестабильным при минимальном расходе. При техническом анализе необходимо запросить данные о перепаде давления для точного размера, класса давления, среды и диапазона расхода.
Давление открытия — это минимальный перепад давления на входе, необходимый для начала открытия пластин. Если давление открытия слишком велико для системы, клапан может оставаться закрытым или только частично открытым во время работы с низким расходом. Если сила пружины слишком мала, пластины могут колебаться или не смогут быстро закрыться при уменьшении потока.
Стабильность потока особенно важна в нагнетательных линиях насосов. Клапан, который постоянно перемещается между частично открытым и почти закрытым положениями, может создавать вибрацию, шум и износ седла. Проблема может быть вызвана неправильным размером, чрезмерной турбулентностью, плохим расположением клапана, расходом ниже расчетного диапазона или несоответствием между усилием пружины и условиями системы.
При оценке клапана запросите данные о перепаде давления при минимальном, нормальном и максимальном расходе; давление срабатывания; минимальный стабильный поток; реакция закрытия после отключения насоса; производительность утечки; и разрешенная ориентация установки. Эти значения показывают, будут ли пластины открываться надежно, оставаться стабильными и закрываться до того, как обратный поток станет опасным.
Клапан должен быть расположен как можно ближе к оборудованию, которое он защищает, когда движение обратного потока вызывает беспокойство, при этом соблюдая профиль потока и требования к установке. Обратный клапан, расположенный слишком далеко от насоса, может привести к значительному обратному потоку перед закрытием. Клапан, расположенный непосредственно на турбулентном выходе, может испытывать нестабильное движение. Правильное расположение требует инженерного решения на уровне системы.
Требования к обратному клапану API 594
Обратный клапан API 594 — это обратный клапан, спроектированный и изготовленный в соответствии с применимыми требованиями спецификации API 594. API 594 охватывает конфигурации обратных клапанов, включая конструкции с фланцами, проушинами, пластинами и конструкции со стыковой сваркой. Его обычно называют промышленным двухпластинчатым, наклонным диском и другими компактными обратными клапанами.
API 594 не следует рассматривать только как маркетинговую фразу. В спецификации на покупку должны быть указаны издание, тип клапана, размер, класс давления, материалы, торцевое соединение, проверки, испытания, документация и дополнительные требования. Необходимо проверить действительный сертификат и конфигурацию заказа.
На странице продукта C95800 двухпластинчатого обратного клапана Didtek конструкция обозначена как API 594 и API 6D, при этом личная информация относится к ASME B16.10/API 594, ссылки на концевые фланцы — к ASME B16.5 или ASME B16.47, ссылки на стыковую сварку — к ASME B16.25, а проверки и испытания — к API 598. На той же странице указан диапазон размеров от 2 до 60 дюймов, номинальное давление от класса 150 до 2500 по ASME, а также диапазон температур от -50 до 600 °C для указанной конфигурации продукта. Точные значения должны быть подтверждены в предложении и техническом паспорте выбранной модели.
В описании продукта также указывается легкая и компактная конструкция, язык уплотнения с мягким уплотнением «нулевой утечки», конструкция без захлопывания, герметичное закрытие и пластины, открывающиеся на 85 градусов для поддержания низкого перепада давления. Это полезные индикаторы проектирования для конкретной модели, а не универсальные результаты. Инженер должен запросить данные о производительности и подтвердить основу тестирования.
Что API 594 делает и чего не говорит покупателю
API 594 помогает установить общие стандарты проектирования и производства, но не заменяет анализ процесса. Два обратных клапана API 594 могут иметь разные материалы, седла, классы давления, конструкции пружин и пропускную способность. Один может подходить для чистой охлаждающей воды, а другой предназначен для работы в условиях высоких температур или коррозии.
Другие стандарты могут быть указаны в API 594. ASME B16.10 может определять габаритные размеры; ASME B16.5 или B16.47 может применяться к фланцам; ASME B16.25 может применяться к концам, приваренным встык; и API 598 может определять проверку и тестирование. API 6D может иметь отношение к конвейерным приложениям.
Поставщик должен указать, какой стандарт применяется к каждой части предлагаемого клапана. Это позволяет избежать путаницы между стандартами проектирования, стандартами размеров, стандартами фланцев, стандартами проверки и требованиями сертификации.
Материалы, седла и номинальные значения давления и температуры
Выбор материала следует начинать с технологической среды и рабочей зоны. Обратный клапан с двумя пластинами может работать с водой, морской водой, углеводородами, газом, паром, химическими растворами, абразивными частицами, кислыми компонентами или криогенными условиями. Корпус, пластины, петли, пружины, седла, крепления и прокладки должны оцениваться вместе.
Общие группы материалов корпуса и отделки могут включать углеродистую сталь, литой стали, нержавеющую сталь, дуплексную нержавеющую сталь, никелевые сплавы, бронзу и другие специальные сплавы. Выбор подходящего материала зависит от давления, температуры, механизма коррозии, эрозии, чистоты жидкости и спецификаций проекта.
Материалы корпуса и пластин
Тело является частью границы давления, в то время как пластины постоянно подвергаются воздействию сил потока и посадки. Чистая вода может подойти для упругого седла и подходящего литья или пластичного материала. Для работы в условиях высоких температур или абразивных материалов могут потребоваться пластины с твердым покрытием и металлические седла. Коррозионная эксплуатация требует проверки точечной, щелевой коррозии, гальванических эффектов и химической совместимости всех смачиваемых частей.
На странице продукта C95800 в качестве материала для этой конкретной конфигурации продукта указана углеродистая сталь и отдельно отмечено, что Didtek предлагает литые стали, нержавеющие стали, специальные сплавы, варианты CI и DI для всего ассортимента бесфланцевых обратных клапанов. Покупатели не должны переносить материал одной модели на другую без ознакомления с конкретными техническими данными.
Мягкие седла могут обеспечить герметичное перекрытие, когда температура, среда, давление и цикличность остаются в допустимых пределах, но твердые частицы, острые частицы, остаточная деформация при сжатии и термическое старение могут снизить производительность. Металлические седла могут быть выбраны для работы в условиях пожароопасных, абразивных или высокотемпературных условий, и для них могут потребоваться другие критерии утечки. Подтвердите требуемый класс затвора или допустимую степень утечки.
Класс давления и температура
Класс давления должен оцениваться с учетом материала и температуры. Классы ASME 150, 300, 600, 900, 1500 и 2500 не являются взаимозаменяемыми этикетками максимального давления; допустимые изменения давления зависят от материала корпуса, температуры, стандарта конструкции, а иногда и седла или концевого соединения. Просмотрите нормальные, проектные, тестовые условия, условия отключения насоса, реверса, помпажа, минимума и максимума.
Чистота жидкости
Сварочный шлак, окалина, песок, ржавчина или твердые частицы процесса могут засорять пластины и вызывать утечки. В случае грязной жидкости учитывайте фильтрацию, промывку, использование износостойких материалов, доступ для осмотра и интервалы технического обслуживания, основанные на фактических уровнях загрязнения.
Применение в насосах и трубопроводах
Компактные и подпружиненные характеристики обратного клапана с двумя пластинами подходят для многих насосных и трубопроводных систем. Пригодность применения зависит от размера линии, расхода, давления, жидкости, компоновки и последствий обратного потока.
Нагнетательные линии насоса
Когда насос останавливается, жидкость, находящаяся ниже по потоку, может течь обратно к насосу. Если клапан закрывается слишком медленно или неправильно расположен, это может привести к обратному вращению, повреждению рабочего колеса, нестабильности давления и гидравлическому удару. Двухпластинчатый клапан можно оценить, поскольку его пружины начинают закрываться при уменьшении прямого потока. Просмотрите кривую насоса, последовательность запуска и остановки, минимальный расход, длину трубы, местоположение и данные переходных процессов.
Параллельные насосы
В схеме с параллельными насосами для каждого выпуска может потребоваться независимая защита. Когда один насос отключен, работающие насосы могут подавать жидкость обратно через него. Двойной пластинчатый клапан может подойти для этой задачи, но каждое ответвление должно быть проверено на предмет распределения потока, давления открытия, стабильности и изоляции при обслуживании.
Системы водоснабжения и водоотведения
На водоочистных станциях, муниципальных насосных станциях, сетях охлаждающей воды и распределительных трубопроводах используются обратные клапаны для предотвращения обратного потока и защиты насосов. На крупных водопроводах временный риск может иметь большее значение, чем минимальная длина. Двойной пластинчатый клапан может соответствовать совместимым условиям потока и пружины, в то время как для некоторых систем может быть предпочтительнее конструкция с тяжелым поворотом или с гидравлическим управлением.
Производство электроэнергии
Для систем охлаждения, конденсата, питательной воды, вспомогательной воды, топлива и пара могут потребоваться различные материалы и температурные характеристики. Подтвердите термоциклирование, класс давления, утечку, доступ для обслуживания и стандарты проекта. Мягкие сиденья должны оставаться в пределах своих возможностей.
Нефте- и газопроводы
Для применения в трубопроводах и технологических процессах могут потребоваться требования API 594, API 6D, пожаробезопасности, неорганизованных выбросов, обслуживания кислых продуктов или другие требования проекта. Корпус и отделка должны выдерживать воздействие углеводородов, газа, механизмов коррозии, циклического изменения давления и, возможно, твердых частиц или гидратов. Укажите, предназначен ли клапан для трубопровода, технологического процесса, хранения, налива, впрыска или коммунального обслуживания.
Химические и промышленные технологические линии
Химический состав, концентрация, температура, токсичность, содержание твердых веществ и процедуры очистки влияют на выбор материала и седла. Пружины, пластины, эластомеры и прокладки должны быть совместимы с технологическим процессом, а клапан должен располагаться в таком месте, где осмотр и замена будут безопасными.
Преимущества и ограничения
Обратный клапан с двумя пластинами сочетает в себе компактную конструкцию, быстрое реагирование и автоматическую защиту от обратного потока, когда его конструкция соответствует условиям трубопровода и технологического процесса.
Основные преимущества
Конструкция с двумя пластинами уменьшает ход и инерцию, связанные с одним большим диском. Пружинная поддержка обеспечивает быстрое закрытие, а бесфланцевый корпус позволяет сэкономить осевое пространство и вес установки. Эти характеристики полезны в насосных агрегатах, трубных эстакадах, системах водоподготовки, морских системах и технологических модулях. Доступны конфигурации с различными размерами, классами давления, материалами, седлами и концевыми конструкциями, при необходимости применяются стандарты API 594 и другие стандарты.
Основные ограничения
Клапан может быть чувствителен к низкому или нестабильному потоку, мусору, усталости пружины, коррозии и ограниченному доступу для снятия. Бесфланцевый корпус может быть трудно снять с фиксированной линии, а быстрое закрытие не означает автоматического нулевого скачка напряжения. Для работы с загрязнением, крупными твердыми частицами, сильной турбулентностью или особой ориентацией может оказаться более подходящим другой тип обратного клапана.
Как выбрать обратный клапан с двумя пластинами
Используйте следующий рабочий процесс при выборе двухпластинчатого обратного клапана для нового проекта установки или замены:
Определите среду. Укажите, будет ли клапан работать с водой, сточными водами, маслом, газом, паром, химической жидкостью, морской водой, шламом или другой средой. Учитывайте концентрацию, вязкость, содержание твердых веществ, токсичность, коррозионные компоненты и чистоту.
Определите диапазон расхода. Обеспечьте минимальный, нормальный, максимальный расход, запуск, останов и аварийный расход. Двухпластинчатый клапан должен быть стабильным во всем фактическом рабочем диапазоне, а не только в одной расчетной точке.
Запишите давление и температуру. Включите нормальное, проектное, тестовое, отключение насоса, реверс, помпаж, минимальное и максимальное значения. Проверьте полную номинальную температуру и давление для корпуса и трима.
Рассмотрите гидравлический риск. Учитывайте отключение насоса, остановку компрессора, дренаж колонны, обратное вращение, гидравлический удар и расстояние между обратным клапаном и защищаемым оборудованием.
Подтвердите размер и пропускную способность. Подберите клапан к трубе и потоку, а не выбирайте номинальный размер по привычке. Запросите данные о падении давления и проверьте, нет ли чрезмерной скорости или нестабильной работы при низком расходе.
Выберите конечное соединение. Подтвердите конструкцию пластины, проушины, фланца или стыковой сварки. Для межфланцевых клапанов проверьте стандарт фланца, прокладку, зазор болта, отверстие трубы и требования к центрированию клапана.
Проверьте ориентацию установки. Убедитесь, что модель поддерживает горизонтальное обслуживание, вертикальный восходящий поток или другое положение. Сила пружины и вес пластины могут влиять на производительность в различных положениях.
Выберите пластины, седла и пружины. Проверьте вместе материалы корпуса, пластины, шарнира, пружины, седла, прокладки и крепежа. Подбирайте мягкое или металлическое седло в зависимости от температуры, химического состава, утечек, твердых частиц и цикличности.
Определите необходимые стандарты. Укажите API 594, API 6D, ASME B16.10, ASME B16.5/B16.47, ASME B16.25, API 598 или другие применимые требования. Подтвердите точное издание и объем.
Анализ документов и тестирование. Запросите чертежи, сертификаты на материалы, данные о давлении и температуре, данные о перепаде давления, отчеты об инспекциях и испытаниях, отслеживаемость, а также любую необходимую сертификацию или пожаробезопасную документацию.
Запланируйте демонтаж и техническое обслуживание. Подтвердите точки изоляции, разделение труб, доступ для подъема, запасные пластины или пружины, интервалы проверки, промывку, замену прокладок и процедуры безопасного сброса давления.
Наиболее распространенной ошибкой выбора является сосредоточение внимания на словах «двойная пластина», «пластина» или «без удара» без рассмотрения условий потока. Для квалифицированной рекомендации необходимы данные процесса, расположение трубопроводов, информация о насосе, класс давления, материалы и стандарты проекта.
Установка и обслуживание
Перед установкой сравните паспортную табличку и документацию клапана с заказом на поставку, характеристиками клапана, классом трубопроводов и утвержденными чертежами. Проверьте размер, класс давления, материал, седло, корпус стрелка, торцевое соединение и ориентацию.
Установка
Стрелка на корпусе должна указывать в предполагаемом направлении прямого потока. Установка клапана назад может предотвратить открытие пластин. Для вертикальных линий убедитесь, что выбранная модель и направление потока разрешены.
При бесфланцевой установке очистите и выровняйте ответные фланцы перед размещением клапана между ними. Используйте указанную прокладку и расположение болтов. Отцентрируйте клапан так, чтобы отверстие трубы не соприкасалось с пластинами, и убедитесь, что болты не касаются пружин, шарнира или пластин.
Не используйте фланцевые болты для установки сильно смещенной трубы на место. Внешний стресс может деформировать тело или ограничить движение пластин. Опоры должны выдерживать нагрузки на трубопроводы и клапаны, а для больших клапанов может потребоваться план подъема.
Избегайте размещения клапана непосредственно после выпускного отверстия насоса, колена, редуктора или регулирующего клапана, если турбулентность может дестабилизировать пластины. Требуемое прямолинейное расположение зависит от геометрии клапана и системы.
Перед вводом в эксплуатацию промойте линию. Сварочный шлак, окалина, песок и другой строительный мусор могут повредить седла или заблокировать пластины. Во время испытаний под давлением оставайтесь в пределах утвержденных пределов давления и температуры и следуйте процедуре испытаний, предусмотренной проектом.
Обслуживание
Плановое техническое обслуживание должно учитывать утечки, шум, вибрацию, коррозию, состояние опор и нестабильное движение пластины. Во время плановых остановов проверяйте седла, пластины, шарниры, вал, пружины, фиксаторы и поверхности корпуса, где они доступны.
При грязной эксплуатации определите, необходимы ли фильтрация, промывка, чистка или более частая проверка. Проверьте пружины на предмет коррозии, деформации, растрескивания, потери силы и усталости; осмотрите седла на наличие эрозии, следов ударов, частиц и неравномерного износа.
Для межфланцевых клапанов подтвердите план снятия перед первым отключением. Может потребоваться демонтажное соединение, съемная катушка, расширитель фланцев или подъемное оборудование. Компактный клапан все же может потребовать значительного пространства для демонтажа.
Прежде чем ослаблять болты или открывать клапан, изолируйте линию и сбросьте давление. Проверьте наличие остаточного давления между точками изоляции. Слейте, провентилируйте, очистите и проверьте отсутствие энергии в соответствии с процедурой блокировки и безопасности на объекте. Обратный клапан ограничивает обратный поток, но не заменяет положительную изоляцию.
Распространенные проблемы эксплуатации
Пластины дребезжат или вибрируют
Вибрация может быть вызвана низким или нестабильным потоком, турбулентностью, неправильным размером, поврежденными пружинами, мусором или неправильной ориентацией. Сравните фактический расход с минимальными данными стабильного расхода, предоставленными поставщиком, и осмотрите пластины, шарнир, пружины и седла.
Клапан не открывается полностью
Возможные причины включают обратную установку, недостаточный перепад давления, заблокированную пластину, поврежденную пружину, перекрытие отверстий труб, несоосность фланцев или недостаточный расход. Проверьте стрелку корпуса, ориентацию, внутренний зазор и давление срабатывания.
Обратный поток продолжается после остановки
Обратный поток может возникнуть в результате повреждения седел, мусора, изношенных пластин или шарниров, недостаточной силы пружины, неудачного расположения или переходного процесса, превышающего ожидаемый отклик. Проверьте внутреннее состояние и расстояние от защищаемого оборудования.
Падение давления выше ожидаемого
Клапан может иметь заниженный размер, частично открыт, засорен, иметь расход выше расчетного или использовать ограничительный проход. Запросите данные о падении давления в фактическом диапазоне. Увеличение размера без проверки стабильности минимального расхода может привести к вибрации.
Возникает гидроудар или ударный шум.
Ответ на закрытие может не соответствовать динамике конвейера. Важную роль могут сыграть инерция насоса, длина трубы, скорость жидкости, местоположение и давление на выходе. Рассмотрите событие вместе с поставщиком и инженером по трубопроводам; Может потребоваться другая конструкция обратного клапана или меры по снижению пульсаций.
Часто задаваемые вопросы
Что такое двухпластинчатый обратный клапан?
Обратный клапан с двумя пластинами представляет собой автоматический односторонний клапан с двумя пластинами, которые открываются при прямом давлении и закрываются, когда поток прекращается или меняет направление. Пружины помогают пластинам приближаться к седлам, помогая клапану быстро реагировать на изменение условий потока.
Как работает обратный клапан с двумя пластинами?
Давление вперед открывает две пластины против силы пружины. Когда поток уменьшается, пружины перемещают пластины в сторону седел. Если давление на выходе становится выше давления на входе, пластины закрываются и ограничивают обратный поток.
Почему обратный клапан с двумя пластинами называется безоткатным обратным клапаном?
Эту конструкцию часто называют бесхлопковой, поскольку ее две более легкие пластины и подпружиненное закрывающее действие могут уменьшить перемещение обратного потока и удары седла. Фактические характеристики защиты от ударов зависят от размера, расхода, расположения клапана, установки и динамики трубопроводной системы.
Что такое двухпластинчатый обратный клапан?
Межпластинчатый обратный клапан с двумя пластинами сочетает в себе две особенности: две подпружиненные запорные пластины и межфланцевый корпус, установленный между фланцами трубы. Обычно его выбирают, когда важны компактные габаритные размеры, меньший установленный вес и быстрое автоматическое закрытие.
Что такое обратный клапан API 594?
Обратный клапан API 594 — это обратный клапан, разработанный и изготовленный в соответствии с применимыми требованиями спецификации API 594. API 594 охватывает применимые конфигурации обратных клапанов с фланцами, проушинами, пластинами и стыковыми сварными швами. Покупатель должен подтвердить издание, тип, материалы, испытания, класс давления и документацию.
Можно ли использовать обратный клапан с двумя пластинами в напорной линии насоса?
Да, его можно использовать для нагнетания насоса, если диапазон расхода, давление, температура, ориентация установки и переходные режимы подходят. Клапан должен быть расположен и иметь такие размеры, чтобы защитить насос от обратного потока, не создавая нестабильного движения или чрезмерного падения давления.
Можно ли устанавливать двухпластинчатые обратные клапаны вертикально?
Некоторые модели допускают вертикальную установку, но направление и ориентация потока зависят от модели. Усилие пружины, вес пластины, давление срабатывания и требуемый минимальный расход должны быть проверены в документации производителя.
В чем разница между двойной пластиной и поворотным обратным клапаном?
В двухпластинчатом обратном клапане используются две подпружиненные пластины, а в поворотном обратном клапане используется один шарнирный диск. Конструкции с двумя пластинами часто более компактны и могут закрываться быстрее. Поворотные конструкции могут обеспечивать привычный, относительно прямой проход и могут быть оснащены противовесами или демпфирующими устройствами для некоторых крупных трубопроводов.
Всегда ли обратный клапан с двумя пластинами имеет низкий перепад давления?
Нет. Падение давления зависит от прохода в корпусе, геометрии пластины, угла открытия, размера клапана, скорости потока и внутреннего состояния. Запросите данные о перепаде давления для конкретной модели и рабочего диапазона, а не полагайтесь на название продукта.
Как выбрать правильный класс давления?
Выберите класс давления, который охватывает полный диапазон расчетного давления и температуры, включая испытательное давление, давление отключения насоса, обратное давление и помпаж. Подтвердите материал корпуса, снижение номинальных характеристик при температуре, торцевое соединение, седло и проектный класс трубопровода.
Заключение
В двухпластинчатом обратном клапане используются две подпружиненные пластины, обеспечивающие прямой поток и ограничивающие обратный поток. Компактная конструкция, короткий ход пластины и быстрое реагирование на закрытие делают его распространенным выбором для нагнетательных линий насосов, трубопроводов, систем водоснабжения, электростанций, нефтегазовых объектов и промышленных технологических трубопроводов. Когда конструкция имеет правильный размер и установлена, она может функционировать в качестве безоткатного обратного клапана или бесшумного обратного клапана за счет уменьшения хода обратного потока, ударов седла и гидравлических возмущений.
Для правильного выбора по-прежнему требуется нечто большее, чем просто этикетка продукта. Ознакомьтесь с рабочей средой, диапазоном расхода, давлением открытия, перепадом давления, реакцией на закрытие, ориентацией, материалами, седлом, номинальным давлением и температурой, доступом для технического обслуживания и применимыми требованиями Для более широких требований к промышленной арматуре к обратному клапану API 594 . категория продуктов Didtek предоставляет доступ к дополнительным типам и конфигурациям арматуры. Didtek Информацию о сертификате также можно просмотреть, когда проектная документация и требования к сертификации являются частью решения о покупке.
Обладая полными данными процесса и гидравлическим обзором на уровне системы, обратный клапан с двумя пластинами может обеспечить надежную защиту от обратного потока для требовательных промышленных применений.
Pусский
