Обратный клапан для компрессора — назначение, конструкция, применение

Существует ряд ситуаций, когда по ряду причин нарушается корректная работа компрессора, что приводит к периодическим сбоям при функционировании устройства.

Обратный клапан для воздушного компрессора защищает устройство от несанкционированных поломок.

Назначение и специфика устройства

Обратный клапан ставится на выходное окно головки механизма, впускает охлажденный атмосферный воздух лишь в одном направлении — к трубе или другому агрегату. Следовательно, этот вентиль предупреждает возвращение сжатого воздуха, расположенного в трубе или прочих элементах пневматического механизма, назад в установку. Имеется опасность возвращения атмосферного воздуха из пневматического механизма во внутреннюю часть установки в моменты перерыва в деятельности механизма, а также в период его пуска.

Устройство стандартного компрессорного вентиля составляют следующие части:

• стальной корпус;
• входное окно, которое затворяется;
• резиновое кольцо;
• спираль, которая надевается на направляющие выступы вентиля;
• пробка;
• уплотняющие прокладки.

В оболочке обратного клапана, помимо окна, которым он при помощи патрубка связывается с установкой, существует еще одно: к нему подсоединяется вентиль разгрузки станции. Назначение подобного защитного механизма на компрессоре заключается в том, чтобы не допустить превышения возможного давления в функционирующей камере.

Условия работы

• Охлажденный воздух, образовываемый агрегатом, попадает во входное окно механизма.
• Под влиянием давления охлажденного воздуха сдавливается спираль, открывая вентиль и впуская воздух в пневматическую систему.
• После отключения установки и падения давления воздуха в функционирующей камере спираль растягивается и закрывает воздушную линию.

Если давление воздуха в функционирующей камере в тот момент, когда установку выключают, превосходит возможное значение, срабатывает защитный вентиль, также установленный на выходе из механизма. В конструкции разгрузочного или защитного вентиля станции применяется закрывающий элемент шарикового вида, придавливаемый к краям впускного окна особой спиралью. Если усилие, направленное на подобный шарик сжатым воздухом, превосходит то, на которое настроена спираль, вентиль открывается, за счет чего и исполняется стабилизация давления.

Защитные вентили в пневматических механизмах могут ставиться и на аппараты, например, на трубах. В этом случае назначение подобных вентилей заключается в том, чтобы не допустить понижения давления атмосферного воздуха, закаченного в трубу.

Механизмы, функционирующие по принципу обратного клапана, то есть отрубающие поток функционирующей субстанции при его беге в противоположную сторону, применяются в разных областях.

Обратные клапаны, используемые в механизмах по перевозке жидких субстанций, рассчитаны на то, чтобы не позволить попасть данным субстанциям в установку, которая может от этого прийти в неисправность. При перевозке горячих газов эти станции также применяются для того, чтобы не допустить попадания газов к другим деталям механизма.

Обратные клапаны, которые ставятся в вентиляционные системы, решают две основные задачи:

• гарантируют целенаправленный путь хладагента;
• предупреждают создание обратной конденсации.

Назначение устройства

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора выполняет свою главную и первостепенную функцию – предотвращает возврат транспортируемого продукта на рабочее пространство самого компрессора.

Это может происходить во время пуска устройства или при любом другом вмешательстве в режим работы агрегата.

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора аквариума очень необходим как раз тогда, когда осуществляется транспортировка некоторого количества водных ресурсов.

Те компрессоры, которые обеспечивают транспортировку водных ресурсов, довольно часто начинают некорректно работать.

В тех случаях, когда внутри шланга остается вода, а сам агрегат находится ниже водного уровня, вода начинает просачиваться в обратном направлении.

Она, согласно законам физики, проникает во внутренности компрессора, что зачастую приводит к поломке устройства.

В такие моменты высока вероятность короткого замыкания, что ведет за собой выход из строя агрегата.

Область применения

Предохранительный воздушный клапан широко используется во многих отраслях промышленности. Часто это:

• Всасывающие жидкостные линии;
• Трубопроводы для горячих газов;
• Трубопроводы холодильных установок;
• Системы кондиционирования воздуха.

Благодаря наличию специальных увеличенных штуцеров, возможности и сфера применения воздушного обратного клапана заметно расширяются, их также можно монтировать своими руками.

Предохранительный клапан минимального давления для компрессора способствует формированию целенаправленного прохода хладагента от теплых испарителей к холодным.

Воздушный предохранительный клапан

Кроме того представленный предохранительный агрегат эффективно предотвращает образование обратной конденсации.

Эффективность этих действий обусловлена наличием специальной пружины, которая может формировать давление внутри системы равное 0,3 бар.

По пути следования линии нагнетания воздушного компрессора, обратный клапан снабжается демпфирующим поршнем.

Это устройство обеспечивает корректную установку клапана на линии пульсации давления. Такие поршни имеют большое количество вариативных конструкций.

Применяются они на холодильных установках, которые снабжены компрессорами, работающими при параллельном режиме.

Таким образом, обратный воздушный клапан представлен в виде защитной трубопроводной арматуры, которая предотвращает изменение направления движения внутренней рабочей среды.

Данное устройство крепится только на горизонтальном участке трубопровода. С помощью этого агрегата можно проводить зачистку всей магистрали и сосудов, которые работают под давлением.

Благодаря применению данного устройства существенно снижается течь и уровень потерь рабочей среды из системы.

Агрегат нашел широкое применение на системах вентиляции, водоснабжения и отопления. Для вентиляционных систем агрегат является крайне необходимым элементом, и может функционировать не только как запорное, но и как регулирующие устройство.

Обратный клапан монтируется к трубопроводу посредством фланцевого крепления. Снаружи он практически незаметен.

Часто присутствие обратного клапана для компрессора ощущается в зимнее время года, в вентиляционных системах.

Это устройство способствует эффективному предотвращению попадания холодного воздуха, снега и прочих осадков внутрь системы.

Данное устройство рекомендуется устанавливать на системах аварийно противопожарной вентиляции и в сопутствующих коммуникациях.

Конструктивные типы

Обратный клапан

Обратные клапаны до 1982 года в России назывались подъемными клапанами, затвором в них служит золотник, который перемещается возвратно-поступательно по направлению потока среды через седло.

По конструкции и технологии изготовления обратные клапаны проще, чем другие типы, при этом позволяют обеспечить надёжную герметичность, но такие устройства более чувствительны к загрязнённым средам, при воздействии которых возможно заедание клапана.

В обратных клапанах ось прохода в седле корпуса и, соответственно, ось подъёма золотника расположены как правило перпендикулярно оси трубопровода. Корпус обратного клапана практически аналогичен корпусу запорного клапана, но крышки и золотники обратных и запорных клапанов существенно отличаются. Золотник обратного клапана имеет хвостовик, который перемещается по направляющей в крышке клапана. Чаще всего посадка золотника на седло происходит под действием собственного веса, что требует установки обратных клапанов только на горизонтальных участках трубопроводов. Чтобы обеспечить посадку золотника на седло при установке клапана на вертикальных или наклонных участках, используют пружину в качестве дополнительного прижимного элемента.

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

Шаровые обратные клапаны

Затвором в них служит шаровой элемент, а прижимным элементом — пружина. Такие обратные клапаны обычно применяются на малых диаметрах трубопроводов, в основном в сантехнике.

Приёмные обратные клапаны

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед насосом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с диаметрами до 200 мм. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств.

Обратный затвор

Стальной обратный затвор.

Устройство обратного затвора (поворотного обратного клапана).

Ранее эти устройства назывались поворотными обратными клапанами. В отличие от большинства видов обратных клапанов, в обратных затворах ось седла совпадает с направлением потока среды через затвор. Седло при отсутствии потока через него перекрывается захлопкой (на рис. справа выделена красным цветом, на рис. слева вид на захлопку изнутри), которая закреплена на оси, расположенной выше оси прохода. Под действием среды захлопка поворачивается на некоторый угол, открывая ей проход, при остановке потока захлопка под собственным весом падает на седло. В затворах с большими диаметрами при этом происходит удар захлопки о седло, что со временем может привести к выходу затвора из строя и появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. В связи с этим обратные затворы делятся на:

Простые

Затворы с диаметрами до 400 мм, в которых ударные явления не оказывают серьёзного влияния на работу затвора и систему, в которой он установлен.

Безударные

Затворы со специальными устройствами, которые делают посадку захлопки на седло более плавной и мягкой. В качестве таких устройств применяются гидравлические демпферы и грузы, устанавливаемые на захлопку непосредственно, или с помощью рычага. Существенный минус безударных конструкций заключается в невозможности их установки на любых участках трубопровода, кроме горизонтальных. В целом обратные затворы имеют ряд преимуществ перед обратными клапанами, среди которых меньшая чувствительность к загрязнённым средам и возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов, например таких как гигантский обратный затвор на рисунке, использующийся NASA в воздушных системах.

Устройство пружинного дискового обратного клапана.

Устройство двустворчатого обратного клапана.

Межфланцевые обратные клапаны

Межфланцевый пружинный дисковый обратный клапан.

Двустворчатый межфланцевый обратный клапан.

Невозвратно-управляемый обратный затвор (пока без привода).

Снятие статических зарядов.

Более компактные технические решения для уменьшения строительной длины и затрат на монтаж используются в межфланцевых пружинных дисковых и двустворчатых обратных клапанах. Основное их отличие от стандартных обратных клапанов (затворов) — отсутствие фланцев для соединения с трубопроводами. То есть конструктивные особенности клапана позволяют обойтись без увеличивающих размеры и массу оборудования ответных фланцев. При этом вес межфланцевого обратного клапана может быть в 5 раз меньше, а строительная длина — может в 6-8 раз меньше чем у аналогичных конструкций с использованием обычных обратных клапанов или затворов. Клапаны, имеющие рабочие элементы по размерам движущегося потока, монтируются во фланцевых разрывах трубопроводов с использованием соответствующих для перекачиваемого материала прокладок. Принципиальным также является возможность установки подобных клапанов не только на горизонтальных, но и вертикальных участках трубопроводов. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут оснащаться специальными резьбовыми отверстиями для снятия статического заряда. Подобная модификация востребована на взрывоопасных химических производствах.

Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны

Принцип действия межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов аналогичен приципу действия шаровых обратных клапанов. Но за счет использования в качестве затвора диска (пластины) вместо шара достигаются преимущества в весе и строительной длине конструкции. По этой же причине диапазон размеров межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов больше и составляет 15÷200 мм. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут устанавливаться и в стандартном горизонтальном исполнении, а также — вертикально.

Межфланцевые двухстворчатые обратные клапаны

Диапазон размеров межфланцевых двустворчатых обратных клапанов ещё шире, чем у межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов — от 50 до 700 мм. В сложных и больших системах при остановках насосов или в результате каких-либо аварийных ситуаций могут возникать гидроудары, которые могут нанести существенный ущерб всей системе. В таких случаях рекомендуется использовать клапаны с амортизаторами для демпфирования гидроударов. Актуально также исполнение клапанов со специальной антикоррозионной футеровкой:

• исполнение с пластиковой футеровкой: для питьевой воды и морской воды
• исполнение с резиновой футеровкой: для морской воды, канализации, судостроения

Другие конструкции

Во всех описанных выше случаях обратная арматура пропускает среду в одном направлении и предотвращает её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия, но существуют также конструкции, в которых совмещены функции обратной и запорной арматуры.

Невозвратно-запорные — это обратные клапаны и затворы, которые возможно принудительно закрыть при помощи ручного или механического устройства (пневмо-, гидро- или электропривода).

В невозвратно-управляемых возможно не только принудительное закрытие, но и открытие затвора.

Обратный клапан предназначен для свободного пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении и перекрывания его в обратном направлении. В качестве запирающего элемента в этих клапанах используется шариковый или конусный затвор, взаимодействующий с седлом, так что утечка жидкости отсутствует

Разновидности обратных клапанов

Существует 3 вида обратников для воздуха.

1. Алюминиевый (внутренний) обратный клапан. Данная деталь компрессора считается самой долговечной, поскольку может выдерживать температуру пропускаемого воздуха до 200°С. Единственный недостаток данной детали – это достаточно высокая цена, порядка 600 руб.
   
   

   Деталь устанавливается внутри воздуховода, идущего от цилиндра к ресиверу, с помощью муфты.

2. Пластмассовый обратник. Обратные клапаны, сделанные из пластмассы, можно увидеть, например, на агрегатах С-412 и К-24 бежецкого завода.
   
   

   Как видно из фото, приведенного выше, конструкция узла очень проста. Соответственно, и купить его можно, по цене около 100 руб. Но данный клапан не может работать при высоких температурах, поскольку материал, из которого он сделан, начинает плавиться.

3. Обратник из латуни. Применяется на большинстве моделей компрессоров разных производителей и стоит около 250 руб. Хотя данный узел и сделан в основном из металла, он выходит из строя, если температура воздуха при сжатии превышает 140°С.
   
   

Рекомендации по выбору

Выбирая обратный клапан, следует учитывать целый ряд параметров. Сюда, в частности, относятся:

1. интенсивность воздушного потока, который будет транспортироваться по системе;
2. производительность воздухообменного устройства, на который будет устанавливаться обратный клапан;
3. мощность устройства выкачки воздуха, в качестве которого может выступать компрессор или вентилятор;
4. степень загрязнения рабочей среды, которая будет транспортироваться по элементам создаваемой системы;
5. температурный режим эксплуатации.

Кроме того, следует обязательно учитывать и тип среды, с которой будут контактировать элементы клапанного устройства. Данный параметр оказывает непосредственное влияние на выбор материала изготовления клапана, который должен обладать требуемой долговечностью.

Материалы

Корпусные детали обратных клапанов изготавливаются из:

• латуни;
• бронзы;
• титана;
• высокотемпературной ферритной стали;
• неметаллических материалов;
• чугунов;
• сталей (в том числе аустенитных, легированных и нержавеющих).
• коррозионноустойчивых и жаропрочных сплавов Хастеллой и т. п.

Необходимая герметичность затвора на седле обратного клапана обеспечивается специальными уплотнительными поверхностями, которые изготавливаются из:

Советы по выбору детали

Выбирая обратный клапан для компрессора, следует знать размер резьбы, нарезанной на выходе из цилиндра. Резьба может отличаться в разных моделях агрегатов. Проще всего взять неисправную деталь с собой и выбрать в магазине аналогичную.

Если требуется поменять обратник, например, на более надежную модель, следует ознакомиться с техническими характеристиками новой детали. Некоторые из них не предназначены для работы с компрессорами большого давления. Обычно на упаковке к обратнику указано максимальное давление, при котором он сможет работать.

Также следует учитывать температурные характеристики данного узла. Если воздух после сжатия нагревается до высоких температур, то пластиковый узел покупать не стоит. Следует отдать предпочтение металлическому обратному клапану, который устанавливается внутри воздуховода.

Совет! Хорошим вариантом является разборный латунный обратник. При выходе его из строя всегда можно найти запчасти для ремонта.

Примечания

В 2007 году взамен ГОСТ 24856-81 вступил в силу ГОСТ Р 52720-2007, установивший новые термины и определения в области трубопроводной арматуры.

Как изготовить обратный клапан для компрессора своими руками

На современном рынке предлагается большое разнообразие обратных клапанов для компрессоров различного типа и мощности. Между тем при желании сэкономить можно изготовить клапан для компрессора своими руками. Для того чтобы сделать такой клапан, необязательно знать устройство воздушного компрессора, достаточно понимать, как такой компрессор работает. Более того, вам не потребуются дорогостоящие расходные материалы и сложное оборудование, а также специальные знания, навыки и опыт выполнения работ подобного плана.

Чтобы изготовить обратный воздушный клапан для ресивера, компрессора, вакуумной камеры или любого другого элемента пневмосистемы, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• обычный штуцер или сгон с резьбой на 15;
• штуцеры, которыми оснащаются шланги для подключения сантехнических устройств;
• болт диаметром 3 мм и длиной 40–50 мм;
• две гайки соответствующего диаметра;
• кусочек резины, отрезанный от старой автомобильной камеры;
• пружина, диаметр которой соответствует поперечному размеру болта;
• стандартный набор слесарных инструментов.

Штуцер для клапана можно взять со старого сантехнического или газового шланга

Изготавливается обратный клапан на компрессор своими руками по следующему алгоритму.

1. Из металлического листа небольшой толщины вырезается прямоугольная пластинка, которая будет выступать в качестве ограничителя для болта, используемого для фиксации клапана. В средней части такой пластины просверливается отверстие, в которое должен свободно проходить болт.
2. На торцевой части штуцера-сгона выпиливается посадочное место, на которое будет опираться фиксирующая пластинка.
3. Из куска автомобильной камеры вырезается клапан соответствующего диаметра, в средней части которого выполняется отверстие под болт.
4. На болт надевается металлическая пластинка-фиксатор, пружина, а затем на его резьбовую часть накручивается гайка, надевается резиновый клапан, который через шайбу фиксируется второй гайкой.
5. Собранная конструкция вставляется в штуцер-сгон и фиксируется с двух сторон гайками, снятыми с сантехнического шланга.

То давление, при котором будет срабатывать такой обратный клапан, регулируется жесткостью пружины. Конечно, устройство, изготовленное по вышеописанной схеме, отличается простейшей конструкцией, однако работает оно достаточно эффективно и может быть использовано для оснащения компрессоров и вакуумных камер.

Работа обратного клапана

Работа обратного клапана заключается в следующем, при подводе жидкости к отверстию “А” затвор клапана приподнимается над седлом, преодолевая усилие возвратной пружины. Перепад давления жидкости на клапане зависит от расхода жидкости через него, а давление, при котором клапан открывается, припуская через себя минимальный расход, зависит только от усилия пружины и составляет от 0,05 до 0,3 мПа (от 0,5 до 3 кгс/см2).

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...