Egy üzemfenntartó mérnök egy speciális vegyipari műhelyben hat hónapon belül harmadszor cserélte ki az adagolószivattyú mechanikus tömítéseit. A szivattyú híg sósavat kezelt, és valahányszor leállt, a függőleges felszállóban lévő folyadékoszlop visszaesett, és visszafelé pörgette a járókereket. A csővezeték UPVC volt, a vezeték nyomása szerény volt, és az igazi hiba nem a szivattyú volt. A nyomóvezeték visszacsapó szelepét hetekkel korábban eltávolították, mert folyamatosan csöpögött, és senki sem cserélte ki. Amikor a mérnök leült újat rendelni, az igénylés első kérdése egyértelmű volt: mi a három fő típusú visszacsapó szelep, és melyik tartozik ebbe a sorba?
Ez a kérdés folyamatosan megjelenik az ipari karbantartásban, a csőrendszerek tervezésében és a cserealkatrészek beszerzésében. Ez nem akadémiai besorolás. A visszacsapó szelep típusa szabályozza, hogy mekkora áramlási ellenállást fog látni a vezeték, hogy a szelep képes-e kezelni a szennyezett vagy viszkózus közeget, beépíthető-e függőleges felszállócsőbe, és hogy a szivattyú leállásakor becsapódik-e és nyomáslökést okoz-e. A hőre lágyuló csőrendszerben a döntés még fontosabb, mert a szeleptest, a karimák és maga a cső is műanyag. A rosszul illeszkedő visszacsapó szelep vízkalapácsot hozhat létre, amely megreped a karimán, meglazítja az oldószerrel cementezett kötést, vagy kifárasztja az áramlásmérő menetes csatlakozását.
Ennek a cikknek az a célja, hogy gyakorlati választ adjon erre a kérdésre. Elmagyarázza a visszacsapó szelepek három fő típusát, összehasonlítja őket a nyomásesés, a tájolás, a vízkalapács hajlam és a közeg-kompatibilitás tekintetében, majd áttér az anyagválasztásra, a szerelési hibákra, az ipari alkalmazásokra és a specifikációs tanácsokra, amelyeket a gyártó mérnöke ténylegesen használ a műhelyben.
Először is a következtetés: a visszacsapó szelepek három fő típusa a lengő visszacsapó szelep, a golyós visszacsapó szelep és az emelő visszacsapó szelep. Ezt a három csoportot a mozgó elem határozza meg, amely blokkolja az ellenirányú áramlást, és minden más visszacsapó szelep-kialakítás vagy e három közül valamelyik változata, vagy egy speciális feladatú származéka. Az ostya visszacsapó szelep például egy ikertárcsás változat, amelyet rövid beépítési hosszokra optimalizáltak. A lábszelep egy golyós visszacsapó szelep beépített szűrővel a szivattyú szívóvezetékeihez. A csendes visszacsapó szelep egy rugót és egy irányított tárcsát ad hozzá, ami egy emelés-ellenőrző koncepció. Ennek a csoportosításnak a megértése a legrövidebb út a helyes specifikációhoz.
Minden visszacsapó szelep automatikusan működik, működtető, kar vagy külső áramforrás nélkül. Az előremenő áramlás kinyitja a szelepet; a fordított áramlás vagy a gravitáció bezárja. A három fő típust a záróelem geometriája és a folyadéknak a testen áthaladó útja választja el. Ezek a különbségek mérhető különbségeket eredményeznek a nyomásesésben, a megbízhatóságban, a zárási sebességben és az elfogadható orientációban.
Egy hőre lágyuló műanyag szelepgyártó termékpalettájában ezek a megkülönböztetések közvetlenül a különböző karosszéria-mintázatokban és csatlakozási stílusokban jelentkeznek. A lengő-visszacsapó szelepek karimás vagy lapka csatlakozással kaphatók, és akkor választják ki, ha a vezeték tiszta és vízszintes. A golyós visszacsapó szelepek karimás és valódi csatlakozású kivitelben kaphatók, és a csatlakozó változat a csővezeték megzavarása nélkül kihúzható a sorból. Az emelő visszacsapó szelepek, bár kevésbé gyakoriak a műanyag rendszerekben, továbbra is megjelennek a nagynyomású, hőre lágyuló műanyag vezetékekben, ahol a szoros elzárás a prioritás. Az alábbi szakaszok bemutatják az egyes típusok működési elvét, erősségeit, határait és jellemző alkalmazásait.
A csuklós tárcsa előrefelé áramlással felnyílik, és a gravitáció hatására visszaesik. Legjobb tiszta folyadékokhoz vízszintes vagy függőleges felfelé vonalakban.
Egy szabadon mozgó labda felemelkedik az ülésről, és visszahelyeződik, amikor az áramlás megfordul. Kezeli a viszkózus folyadékokat és a könnyű szilárd anyagokat. Szivattyúk közelébe szerelhető.
Egy irányított tárcsa vagy dugattyú egyenesen az üléshez mozdul. Alkalmas hordozók tisztítására és nagyobb nyomásra, nagyobb nyomáseséssel.
Két rugós féltárcsa két karima között nyílik és záródik. Rövid szemtől szemben; alacsony súly; gyorsan reagál.
Ha a folyadék tiszta, az áramlás folyamatos, és a cső vízszintes, általában a lengő-visszacsapó szelep az első értékelendő típus. A lengő-visszacsapó szelepen belül a záróelem egy tárcsa, amely az áramlási út felső szélén egy zsanérra vagy csapra van felszerelve. Az előrefelé irányuló áramlás addig nyomja a lemezt, amíg az a test felső kamrájába nem lendül. Amikor az áramlás lelassul, leáll, vagy megkísérel visszafordulni, a gravitáció visszahúzza a tárcsát az ülésre. Mivel a tárcsa forog, nem pedig eltolódik, a nyitott szelep szinte egyenes utat hagy a folyadék számára, ami alacsonyan tartja az áramlási ellenállást.
Ez az egyenes áramlási út a fő oka annak, hogy lengő-visszacsapó szelepeket írnak elő a szivattyú nyomóvezetékein, az üzemi vízgyűjtőkön és a vegyszerátadó vezetékeken, ahol az energiahatékonyság számít. Az UPVC-ből, CPVC-ből, PPH-ból vagy PVDF-ből készült hőre lágyuló szelepeknél a lengő kialakítás elkerüli a kanyargós járatokat, amelyek nagy sebességnél eróziót és zajt okoznak. A karosszéria jellemzően kétrészes, burkolattal ellátott konstrukció, amely a szelep vezetékről történő eltávolítása nélkül biztosítja a hozzáférést az ülés ellenőrzéséhez és a tárcsacseréhez.
A kompromisszum a zárási sebesség. A lengőtárcsa nehéz a rendelkezésre álló záróerőhöz képest, és ha az áramlás hirtelen leáll, a tárcsa rácsapódhat az ülésre, ami egy vízkalapácsnak nevezett nyomáscsúcsot hoz létre. Ugyanez a hatás akkor jelentkezik, amikor a szivattyú leold, és a folyadékoszlop gyorsan visszafordul. Emiatt a lengő-visszacsapó szelepek nem ajánlottak a rövid ciklusú szivattyúknál vagy azokon a vezetékeken, ahol az áramlás hirtelen megfordul. Ahol a vízkalapács aggodalomra ad okot, egy rugós tárcsa vagy egy gyorsabban záródó golyós vagy ostya visszacsapó szelep jobb kiindulási pont.
A tájékozódás egy másik gyakorlati korlát. Vízszintes csőbe vagy függőleges csőbe felfelé irányuló áramlással lengő-visszacsapó szelepet kell beépíteni. Függőleges lefelé áramlás esetén a tárcsa nem tud visszaesni az üléshez, mert a gravitáció nyitva tartja. Vízszintes vonalakban a zsanérnak felül kell lennie, hogy a tárcsa megbízhatóan zárjon. A minimális üzemi nyomást is érdemes ellenőrizni: nagyon alacsony áramlási sebességnél egy lengőtárcsa részben kinyílhat és nekiütközhet az ülésnek, ami az ülésfelület gyors kopását okozza. Ha a zsinór gyakran alacsony sebességgel fut, fontolja meg inkább a labda vagy emelő típust.
A lengő-visszacsapó szelepek tipikus szervizpontjai közé tartozik a szivattyú ürítése a vízszállításban, a vegyszeradagoló csúszótalpak tiszta folyadékokkal, a sűrített levegős gyűjtők és a hűtővíz körök. Az ülés anyagát, általában a műanyag test belsejébe ragasztott szintetikus gumit vagy elasztomert, a folyadék hőmérsékletének és kémiai kompatibilitásának ellenőrzése után kell kiválasztani, mivel a test és az ülés különböző expozíciós feltételeknek van kitéve.
Lengő visszacsapó szelep with Low Flow Resistance and Easy Maintenance Ez a lengő visszacsapó szelep kar típusú tárcsát használ, amely csekély áramlási ellenállást biztosít, és lehetővé teszi a karbantartást a motorháztető fedelének eltávolításával. Tiszta folyékony alkalmazásokhoz, például szivattyú-ürítéshez és vegyszeradagoláshoz, anyagfüggő hőmérséklet- és kémiai kompatibilitási lehetőségekkel alkalmas. Termék megtekintése → Ha a folyadék viszkózus, lebegő szilárd anyagokat tartalmaz, vagy a szivattyú gyakran indul és leáll, a golyós visszacsapó szelep a megbocsátóbb kialakítás. A golyós visszacsapó szelep gömb alakú golyót használ záróelemként. Nyitott helyzetben az előre áramlás felemeli a labdát az ülésről és elhalad körülötte. Amikor az előre áramlás leáll, a golyó leesik vagy visszaszorul az ülésbe, ahol kör alakú tömítést képez a furat körül. Nincs csuklópánt, ami elakadhat, nincs tárcsa, amely libbenne, és nincs olyan vezető, amelyet a törmelék elzárhatna. A labda mindig a test legalacsonyabb pontjára tér vissza, ahol a tömítés is a legjobb.
Ez az egyszerű mechanizmus a golyós visszacsapó szelepnek számos gyakorlati előnyt biztosít az ipari műanyag csővezetékekben. Először is, gyorsabban zár, mint egy lengő visszacsapó szelep, amikor az áramlás megfordul, ami csökkenti a vízkalapács súlyosságát számos szivattyús alkalmazásban. Másodszor, képes kezelni a finom szilárd anyagokat szállító folyadékokat, mivel a labda teljesen elmozdul az útból, és nem támaszkodik precíziós csuklópántra. Harmadszor, a tömítővonal egy kör, ami miatt a szelep kevésbé érzékeny az ülésen képződő kis mennyiségű vízkővel vagy polimermaradványokkal szemben.
A fő hátrány a nyomásesés. Nyitott helyzetben a golyó az áramlási út egy részét elfoglalja, így a folyadéknak irányt kell változtatnia körülötte. Az áramlási együttható alacsonyabb, mint a lengő-visszacsapó szelepé, ami azt jelenti, hogy a golyós visszacsapó szelep több fejet fogyaszt egy nagy sebességű vezetékben. A golyós visszacsapó szelep túlméretezése gyakori hiba: ha a szelep egy vagy két névleges mérettel nagyobb, mint a cső, a golyó alacsony áramlásnál lebeghet és vibrálhat, ami az ülés kopását okozza. A szelepet az áramlási sebesség tartománya szerint kell kiválasztani, nem egyszerűen a csőméret alapján.
A hőre lágyuló műanyag rendszerekhez a golyós visszacsapó szelepeket karimás és szövetvázas kivitelben gyártják. Az igazi uniós változat különösen hasznos a karbantartást igénylő telepítéseknél, mivel a test kinyitható és a golyó eltávolítható anélkül, hogy a cső elvágná vagy megzavarná a karimákat. Maga a labda gyakran tömör műanyag, például PPH vagy PVDF, az ülés pedig egy elasztomer, amelyet a kémiai kompatibilitás érdekében választottak ki. A nagyon agresszív folyadékot használó telepítéseknél a golyó anyagának illeszkednie kell a cső anyagához, hogy elkerülje a duzzadást vagy a felületi támadást.
A golyós visszacsapó szelepek általános alkalmazási területei közé tartozik a sósav átvitel, a maró adagoló vezetékek, az alacsony szilárdanyag-terhelésű iszapos vezetékek, a bevonatos fürdő cirkulációja és minden olyan szivattyú-ürítés, ahol kompakt, gyorsan záródó visszacsapó szelepre van szükség. A karimás típus alkalmas olyan vezetékekhez, amelyeket ritkán szerelnek le; a csatlakozó típus ideális az időszakos tisztítást igénylő szelepekhez.
Karimás golyós visszacsapó szelep részecskékkel terhelt korrozív közeghez A teljesen gömb alakú golyós kialakítás ellenáll a lebegő részecskék okozta eltömődésnek, az opcionális PTFE golyó pedig javítja a tömítést és a korrózióállóságot. Ideális azokhoz az adagoló- és szállítóvezetékekhez, amelyekhez kompakt, öntisztító visszacsapó szelepre van szükség karimás csatlakozásokkal az állandó telepítéshez. Termék megtekintése → Az emelő visszacsapó szelep a harmadik típus a három fő típus közül, és inkább a tömítési minőséggel, mint az áramlási hatékonysággal keresi meg a helyét. Az emelő visszacsapó szelepen belül a záróelem egy tárcsa vagy dugattyú, amely egyenesen fel és le mozog egy vezetőben, merőlegesen az ülésre. Az előre áramlás felemeli a lemezt az ülésről; amikor az áramlás leáll vagy megfordul, a tárcsa hátraesik, és szorosan illeszkedik. A belső test alakja összefügg a gömbszelep mintázatával, és a tárcsa úgy van megvezetve, hogy minden alkalommal pontosan ugyanabba a helyzetbe tér vissza.
Mivel a tárcsa megvezetett, az emelő visszacsapó szelep megbízható, megismételhető tömítést hoz létre. Ez hasznossá teszi gázokhoz, tiszta, alacsony viszkozitású folyadékokhoz, és olyan rendszerekhez, amelyek nagyobb nyomáson működnek, ahol a záróelemen túli szivárgás veszélyes vagy pazarló lenne. Az ülés magasabb minőségi szabvány szerint megmunkálható, mint a lengőtárcsaülés, mert a tárcsa nem ív mentén, hanem rögzített tengely mentén közelíti meg az ülést.
A kompromisszum a nyomáscsökkenés. A folyadéknak forognia kell, amikor belép a szelepbe, át kell haladnia a tárcsán, és újra meg kell fordulnia, amikor kilép, ami lényegesen kanyargósabb út, mint egy lengő vagy golyós visszacsapó szelep. Hosszú csővezetékeknél az emelő visszacsapó szelep felhalmozódott nyomásvesztesége elegendő lehet a szivattyú munkapontjának megváltoztatásához. Ugyanezen geometriai megszorítás miatt az emelő visszacsapó szelepek alkalmatlanok a lebegő szilárd anyagokat tartalmazó folyadékokhoz, amelyek lerakódhatnak a vezetőben, és végül beszoríthatják a tárcsát.
A tájolás a karosszéria kialakításától függ. A vízszintes mintázatban van egy tárcsa, amely függőlegesen mozog a csőtengelyre merőleges síkban, ezért a motorháztetővel felfelé kell felszerelni. A függőleges minta felfelé áramlású függőleges vonalakra épül, ahol a tárcsa a csőtengely mentén emelkedik. Egyes emelő-visszacsapó szelepek az ülékelrendezés megváltoztatásával vízszintes és függőleges mintázatok között alakíthatók át, de a műanyag szelepeknél a testet általában csak egy tájolásra öntik.
A hőre lágyuló csővezetékeknél az emelő visszacsapó szelepek főként a nagynyomású műszervezetékekben, kis furatú vegyszer-befecskendező rendszerekben, valamint gáz- vagy vákuumszolgáltatásoknál jelennek meg, ahol a buborékmentes lezárás fontosabb, mint az alacsony nyomásveszteség. Ha gyors reagálású kompakt szelepre van szükség, egy rugós vezérlésű, emelési elven működő csendes visszacsapó szelep is elérhető; rugó segítségével zárja a tárcsát, ami csökkenti a vízkalapácsot.
Az ostya visszacsapó szelep azért tartozik ebbe a tárgyalásba, mert ez a három fő típus leggyakoribb kompakt alternatívája. Néha kétlemezes vagy kéttárcsás visszacsapó szelepnek is nevezik. Egy nagy záróelem helyett az ostya visszacsapó szelep két félkör alakú lemezt vagy féltárcsát használ, amelyek egy központi csuklócsapra vannak felszerelve, amely függőlegesen fut át a szeleptesten. Áramlás nélkül a lemezeket torziós rugók tartják zárva. Az előre áramlás kinyitja őket a rugók ellen; amikor az áramlás megfordul, a rugók és az ellentétes nyomás bezárja a lemezeket.
Az ostya visszacsapó szelep első előnye a méret és a súly. A szeleptest lényegében egy rövid henger, amely két csőkarima közé illeszkedik, és a karimacsavarok tartják a helyükön. Szemtől szembeni hossza jóval rövidebb, mint az azonos átmérőjű lengő- vagy golyós visszacsapó szelepé, és kisebb a súlya is. Nagy átmérőknél, például DN200 és nagyobb átmérőknél ez jelentős megtakarítást eredményez a tartószerkezeteken és a szerelési munkában, különösen függőleges vonalakban, ahol nehéz szelepeket kezelni.
A második előny a zárási sebesség. Mivel a két lemez rövid utat tesz meg, az ostya visszacsapó szelep gyorsan reagál a fordított áramlásra, ami csökkenti a vízkalapácsot. A rugóerő azt is biztosítja, hogy a lemezek azonnal zárni kezdjenek, amint az előremenő áramlási sebesség lecsökken, ahelyett, hogy a gravitációra várnának. Emiatt az ostyakialakítás népszerű a gyakran működő szivattyúk ürítésénél.
A fő telepítési követelmény a pontos központosítás. A szelepnek koncentrikusan kell elhelyezkednie a két karima között, hogy mindkét lemez egyenletesen nyíljon, és a zsanércsap ne súrolja a tömítést. Ha a szelepet nem középen szerelik fel, az egyik lemez félig nyitott helyzetben elakadhat, vagy a tömítés megsérülhet a karimacsavarok meghúzásakor. A műanyag csövekben az ostyatestet általában UPVC-ből, CPVC-ből, PPH-ból vagy PVDF-ből öntik, korrózióálló rugóval. A nikkel alapú ötvözeteket gyakran használják a rugó és a csuklócsapként az agresszív vegyipari szolgáltatásokban.
Korrozív alkalmazásokhoz az ostya visszacsapó szelepet ugyanolyan gondossággal kell kiválasztani, mint a test anyagát, mivel a rugó az első alkatrész, amely meghibásodik, ha a folyadék megtámadja. A fémrugóval ellátott műanyag ház csak annyira korrózióálló, mint a rugó. Léteznek teljesen műanyag rugós kivitelek kis átmérőkhöz, de nagyobb méreteknél a rugó anyagát meg kell erősíteni a folyadékspecifikációval összhangban.
Laptya visszacsapó szelep kompakt kialakítással korrozív csővezetékekhez Ez a könnyű ostya visszacsapó szelep rövid, szemtől szemben lévő hosszával leegyszerűsíti a beszerelést szűk helyeken. UPVC, CPVC és PPH kivitelben kínálják, ellenáll a korróziónak; azonban a rugóanyagot ellenőrizni kell az agresszív folyadékok jelenlétére, és a PPH karimák letörést igényelhetnek a szélesebb nyitási szög érdekében. Termék megtekintése → A lábszelep a gyakorlati válasz egy nagyon specifikus problémára: a szivattyú szívóvezetékének folyadékkal való telítésére. Ha a szivattyú a folyadékszint felett van egy tartályban vagy kútban, a szívóvezetéknek tele kell maradnia, hogy a szivattyú a következő indításkor feltöltődhessen. Ha a folyadék visszafolyik, amikor a szivattyú leáll, a szivattyú elveszíti a feltöltést és szárazon fut, ami tönkreteszi a mechanikus tömítéseket és a járókerekeket.
A lábszelep alapvetően egy golyós visszacsapó szelep, hozzáadott szűrővel a bemenetnél. A függőleges szívóvezeték aljára van felszerelve, a folyadékba merülve. Amikor a szivattyú működik, a folyadék felfelé szívódik a golyó mellett, amely felemelkedik az ülésről. Amikor a szivattyú leáll, a szelep feletti folyadékoszlop visszanyomja a golyót az ülésre, lezárva a vezetéket. A szűrő megakadályozza a nagyobb részecskék és törmelékek bejutását a szívócsőbe és a szivattyúba.
A lábszelepek karimás és betétes változatban is kaphatók, ugyanolyan hőre lágyuló anyagból, mint a többi visszacsapó szelep. Az egyesített változat leegyszerűsíti a szűrő karbantartását, amely a leggyakoribb szervizpont: a szita fokozatosan eltömődik a piszkos vízben lévő törmelékkel, és a nyomásesés a szelepen megemelkedik, ami kavitációt okoz a szivattyúnál. A szűrő rendszeres tisztítása minden más karbantartási lépésnél fontosabb.
Az ülés és a golyó konfigurációja lényegében megegyezik a golyós visszacsapó szelepével, így az anyagkiválasztás logikája ugyanaz. A rugó, ha van, csak arra szolgál, hogy gyengéden a helyén tartsa a golyót alacsony áramlású időszakokban; a legtöbb lábszelep rugók nélkül működik, hogy elkerülje a szívóáramlás korlátozását. A lábszelep méretezésekor a szűrőszűrőn áthaladó sebességet alacsonyan kell tartani, hogy elkerüljük a túlzott nyomásesést a szivattyú szívóoldalán.
Az alábbi táblázat a három fő típust és a két leggyakoribb változatot hasonlítja össze a gyakorlati választást meghatározó tényezőkről. Ugyanez az összehasonlítás vonatkozik a fém- és hőre lágyuló szelepekre is, bár a nyomás- és hőmérséklethatárok a test anyagától függően eltérőek.
| Írja be | Záró elem | Tipikus orientáció | Nyomáscsökkenés | Vízkalapács hajlam | A legjobb folyadék állapot | Fő korlátozás |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lengés ellenőrzés | Csuklós tárcsa | Vízszintes vagy függőleges felfelé | Alacsony | Közepes (a lemez becsapódása hirtelen megállásra) | Tiszta, alacsony viszkozitású folyadékok | Szegény piszkos adathordozóval; hely kell a lemez mozgatásához |
| Labdaellenőrzés | Szabadon mozgó labda | Vízszintes vagy függőleges felfelé | Közepes | Alacsony to medium | Viszkózus folyadékok, könnyű szilárd anyagok | Magasabb fejveszteség; a labda alacsony áramlásnál vibrálhat |
| Lift ellenőrzés | Vezetett tárcsa vagy dugattyú | Vízszintes (motorháztető felfelé) vagy függőlegesen felfelé | Magas | Alacsony if spring-assisted | Folyadékokat és gázokat nagyobb nyomáson tisztítani | Magas pressure drop; unsuitable for solids |
| Ostya / kétlemezes | Két rugós lap | Bármelyik, mindkét oldalon karimával | Alacsony to medium | Alacsony | Tiszta vagy enyhén szennyezett folyadékok | Pontos központosítást igényel a karimák között |
| Lábszelep | Ball plus szűrőszűrő | Függőleges, a vonal végén elmerült | Közepes; rises as screen plugs | Alacsony | Szivattyúk szívóvezetékei | Rendszeres szűrőtisztítást igényel |
Az alábbi táblázat szemlélteti az egyes családok relatív nyomásesését azonos áramlási sebesség és csőméret mellett. Az értékek a tipikus ipari méretek normalizált becslései.
Az alacsonyabb jobb. A becslések azonos névleges átmérőjű, hőre lágyuló visszacsapó szelepek tipikus Cv értékein alapulnak.
A visszacsapó szeleptest működési jellemzőinek és áramlási útvonalának kialakításának részletesebb áttekintése a következő cikkben található: hogyan válasszuk ki a legjobb visszacsapó szelepet a folyadékhoz elmagyarázza az áramláseloszlás, az ülésszög és a tárcsa geometriájának hatását a valós teljesítményre.
A helyes kiválasztási folyamat a folyadékkal, majd a csőelrendezéssel, majd az elfogadható nyomásveszteséggel, végül a meghibásodás következményeivel kezdődik. Az ebben a sorrendben végzett munka megakadályozza a leggyakoribb specifikációs hibát, amely a szeleptest mintázatának kiválasztása a szerviz állapotának mérlegelése előtt.
Ha a kiválasztás még bizonytalan, a legjobb módszer az egyes jelöltek meghibásodási módjának összehasonlítása. Ha egy lengő visszacsapó szelepet választanak a pulzáló áramláshoz, az üléskopás lesz a valószínű hiba. Ha egy emelő visszacsapó szelepet szerelnek fel egy finom részecskéket tartalmazó vezetékre, a tárcsavezető elakad. Ha az ostya visszacsapó szelepet nem középen szerelik fel, a lemez megakadályozza a teljes zárást. Ha minden esetben az ellenkező típust választjuk, akkor általában elkerülhető a hiba.
A görbék azt mutatják, hogy a nyomásesés az áramlási sebességgel nő minden típusnál, de az emelő visszacsapó szelep fogyasztja a legtöbb fejet és a lengő visszacsapó szelep a legkevesebbet azonos sebesség mellett.
A rendelkezésre álló opciók strukturált összehasonlításához és azon kérdésekhez, amelyekre a specifikátornak meg kell válaszolnia a rendelés előtt, lásd melyik visszacsapó szelep típus felel meg leginkább az adott alkalmazásnak .
A három fő típus közül való választás fele a specifikációnak. A másik fele a test és az ülés anyaga. A tiszta vízhez tervezett lengő-visszacsapó szelep nem éli túl a forró savvezetéket, ha a test nem megfelelő polimer, a természetes gumi üléssel ellátott golyós visszacsapó szelep pedig gyorsan megduzzad a szénhidrogénekben. Az ipari műanyag csőrendszereknél a szelep anyagát pontosan ugyanúgy kell a folyadékhoz, a hőmérséklethez és a nyomásértékhez igazítani, mint magát a csövet.
A hőre lágyuló visszacsapó szelepeket ugyanabban a gyantacsaládban gyártják, mint az általuk kiszolgált csőrendszereket. Mindegyik anyagnak van hőmérsékleti mennyezete és kémiai kompatibilitási profilja, a szelepülék pedig további korlátozást jelent, mivel az elasztomerek a folyadéktól függően lágyulnak, megduzzadnak vagy megkeményednek.
Az ülés anyaga annyi figyelmet érdemel, mint a test. A legtöbb hőre lágyuló visszacsapó szelep elasztomer üléket használ, mint például EPDM, FPM (FKM) vagy PTFE-bevonatú kivitel. Az EPDM ellenáll forró víznek, gőznek, lúgoknak és sok savnak. Az FPM ellenáll az olajoknak, üzemanyagoknak és agresszív vegyszereknek magasabb hőmérsékleten. A PTFE bélések szinte univerzális vegyszerállóságot biztosítanak, de némi hidegfolyási viselkedést mutatnak hosszan tartó kompresszió esetén. Egy golyós visszacsapó szelepnél a golyó anyaga is számít: egy UPVC testben lévő tömör PVDF golyótól nem várható el, hogy pontosan úgy működjön, mint egy tömör PPH golyótól, mert a sűrűség és a felületi keménység egyaránt befolyásolja a tömítést és a kopást.
Egy komplett hőre lágyuló csőrendszereket szállító gyártó számára a visszacsapó szelep és a csőanyaghoz való hozzáigazítás előnye a költségek kiszámíthatósága és egyetlen felelősségi forrás. Ha a cső CPVC, a CPVC visszacsapó szelep megadásával kompatibilis elasztomer ülékkel elkerülhető a galvanikus és hőtágulási eltérések, amelyek akkor jelentkezhetnek, ha egy fém visszacsapó szelepet műanyag vezetékbe szerelnek. Egyes üzemekben még mindig használnak fém visszacsapó szelepeket a műanyag csöveken, de a menetes vagy karimás csatlakozás, a súly, valamint a test és a cső közötti korróziós különbség hosszú távú karbantartási problémákat okoz.
A röviddel a telepítés után meghibásodott visszacsapó szelep gyakran nem gyártási hiba. Gyakrabban a helytelen tájolás, nem megfelelő méretezés vagy rossz csőelőkészítés eredménye. A három fő típus mindegyike sajátos telepítési szabályokkal rendelkezik, és a leggyakoribb helyszíni hibák az alábbi hibák valamelyikére vezethetők vissza.
A hőre lágyuló rendszerekben van egy további beépítési szabály: az oldószer-cement és a hegesztési műveleteket a visszacsapó szelep felszerelése előtt kell elvégezni, nem utána. Az oldószercement füstje megtámadhatja az elasztomer ülékeket, és a fúziós hegesztésből származó hő deformálhatja a szomszédos szelep ülékét. A visszacsapó szelepnek az új csőszakaszban az utolsó alkatrésznek kell lennie, és azt a műanyag testnek kell kezelnie, nem pedig a karimákkal, hogy elkerülje a tömítés felületét torzító hajlító terheléseket.
Minden iparág előnyben részesít egy vagy két visszacsapó szelep típust, és a preferencia a folyadékviszonyokon, nem pedig a megszokáson alapul. Az alábbi összefoglaló a tipikus szolgáltatásokat egy ajánlott szelepcsaláddal és a mögötte meghúzódó indoklással párosítja.
A labda és a lendítés ellenőrzése dominál. A labdaellenőrzők megfelelnek a viszkózus reagenseknek és iszapoknak; A lengéscsillapítók minimális fejveszteséggel kezelik a tiszta savakat és oldószereket.
Lengés ellenőrzések a tiszta vízvezetékeken, golyós ellenőrzések a polimer adagoló és iszapvezetékeken. Az ostyaellenőrzőket olyan csúszdáknál használják, ahol korlátozott a hely.
A golyós visszacsapó szelepek előnyben részesítendők, mivel a bevonófürdők lebegő hidroxidot tartalmaznak. A CPVC testek kezelik a forró króm- és nikkeloldatokat.
A PVDF golyós és membrános visszacsapó szelepek tiszta, résmentes felületet biztosítanak. Az uniós csatlakozások lehetővé teszik a tisztításhoz szükséges időszakos szétszerelést.
PVDF lapka és golyó ellenőrzések nagy tisztaságú savvonalakban. A PVDF alacsony áteresztőképessége védi az ultratiszta vegyszerelosztó rendszereket.
A lábszelepek tartják a feltöltést a centrifugális szivattyú szívásain. A golyós ellenőrzések védik a műtrágya befecskendezési pontokat az adagolótartályba való visszafolyástól.
Minden iparágban a szeleptípus csak az első réteg. Az ülés elasztomerje, a csatlakozási mód és a nyomásérték kiegészítik a specifikációt. A CPVC csőben 75 Celsius fokon futó bevonatsoron FKM vagy EPDM ülékkel ellátott CPVC golyós visszacsapó szelepet kell használni, nem pedig nitrilülékes UPVC szelepet, függetlenül attól, hogy a három fő típus közül melyiket választották.
A három fő típus a lengő visszacsapó szelep, a golyós visszacsapó szelep és az emelő visszacsapó szelep. Besorolásuk záróelemük szerint történik. A lengő visszacsapó szelep csuklós tárcsát használ, a golyós visszacsapó szelep szabadon mozgó gömb alakú golyót, az emelő visszacsapó szelep pedig egy irányított tárcsát vagy dugattyút, amely egyenesen az ülésen mozog. Az ostya visszacsapó szelepek és a lábszelepek e családok gyakori változatai, nem pedig teljesen különálló kategóriák.
A lengő-visszacsapó szelepnek van a legkisebb nyomásesése, mert a tárcsája teljesen kifordul az áramlási útvonalból, szinte egyenes járatot hagyva. A hőre lágyuló szelepeknél ezért a lengő kialakítást részesítik előnyben a szivattyú nyomó- és hosszú átviteli vezetékeinél, ahol a nyomásveszteség közvetlenül energiaköltséggé alakul át. A három típus közül az emelő visszacsapó szelep hozza létre a legnagyobb nyomásesést, a golyós visszacsapó szelep pedig közöttük helyezkedik el.
A golyós visszacsapó szelep függőleges vonalban felfelé irányuló áramlással szerelhető fel. Ebben a helyzetben a gravitáció segíti a golyót az ülésre visszatérni, amikor a szivattyú leáll. A golyós visszacsapó szelepet nem szabad függőleges vonalban lefelé irányuló áramlással használni, mert a golyót a lefelé irányuló áramlás távol tarthatja az üléstől. A lábszelepet, amely egy szűrővel ellátott golyós visszacsapó szelep, kifejezetten a függőleges szívóvezeték aljára tervezték.
A lengőtárcsa nehéz és hosszú ívben halad. Amikor az előre áramlás hirtelen leáll, a folyadékoszlop megfordul, és nagy sebességgel rácsapja a tárcsát az ülésre. Az érintkező nyomáscsúcsot hoz létre, amely áthalad a csövön. A megoldások közé tartozik a gyorsabban záródó lapka vagy golyós visszacsapó szelep kiválasztása, egy rugó hozzáadása a lengőtárcsa segítéséhez, vagy az áramlási sebesség lassítása. A hőre lágyuló csővezetékekben a vízkalapács különösen káros, mivel a műanyag karimák és az oldószerrel cementált kötések kevésbé rugalmasak, mint a hegesztett acél.
A visszacsapó szelep egyetlen automatikus szelep, amely leállítja az ellenirányú áramlást egy irányban. A visszafolyásgátló olyan szerelvény, amely egy egységben két visszacsapó szelepet és egy tesztnyílást tartalmaz, és ahol az ivóvíz és a szennyezett technológiai közeg keresztkötését fizikailag el kell választani. A vízügyi szabályozás előírja a visszafolyásgátlókat; a visszacsapó szelepet önmagában általában nem fogadják el az ivóvízcsatlakozások visszafolyás-gátlójának helyettesítésére. A két kifejezést gyakran összekeverik az üzem karbantartása során.
A korrozív folyadékok esetében a hőre lágyuló visszacsapó szelep gyakran megbízhatóbb, mint a fém, mivel a karosszéria nem rozsdásodik vagy nem lerakódik. A munkadarabok azonban eltérőek: a műanyag golyó vagy tárcsa könnyebb, az ülés pedig elasztomer, ezért a hőmérsékleti és kémiai kompatibilitást be kell tartani. Ha a szelep megfelelően van hozzáigazítva a folyadék hőmérsékletéhez, a műanyag visszacsapó szelepek hosszú élettartamot biztosítanak alacsonyabb súly és költség mellett. A leggyakoribb idő előtti meghibásodások a folyadékkal inkompatibilis elasztomer ülék kiválasztásából vagy a műanyag test nyomásértékét meghaladó vízkalapácsból erednek.
A karimás csatlakozás az erősebb és merevebb opció, amely alkalmas nagy átmérőkhöz és nagy hajlítási terhelésekhez. A valódi csatlakozás lehetővé teszi a szelep kinyitását vagy eltávolítását a vezetékről a hollandi anyák meglazításával anélkül, hogy szét kellene szerelni a szomszédos csőcsatlakozókat. A műanyag csövekben lévő golyós visszacsapó szelepek esetében a valódi csatlakozási stílus a legjobb választás a karbantartáshoz, mivel a golyó és az ülés a helyén ellenőrizhető. A karimás csatlakozásokat előnyben részesítik az ostya visszacsapó szelepeinél, mivel maga az ostyatest két karima között van elhelyezve.
A legrövidebb út egy megbízható visszacsapószelep-specifikációhoz az, ha először a családot nevezzük meg. Ha a folyadék tiszta, és a vonal vízszintes, stabil áramlás mellett, adjon meg egy lengő-visszacsapó szelepet. Ha a folyadék viszkózus, részecskéket tartalmaz, vagy a szivattyú gyakran indul és áll le, akkor adjon meg egy golyós visszacsapó szelepet. Ha a szerviz nagynyomású, tiszta, és szoros tömítést igényel, adjon meg egy emelő visszacsapó szelepet. Ha szűk a beépítési hely, vagy a szelepnek bármilyen irányban kell működnie, használjon lapka visszacsapó szelepet. És ha a szelep a szivattyú szívóvezetékének alján helyezkedik el, használjon lábszelepet.
A család kiválasztása után ellenőrizze azt a négy részletet, amelyek meghatározzák, hogy a szelep túléli-e az első üzemi évét: a test anyaga a folyadékkal és a hőmérséklettel szemben, az ülés elasztomerje a vegyi hatás ellen, a nyomásérték a maximális lökhárító nyomással szemben, beleértve a vízkalapácsot, és a csatlakozás típusa a karbantartási terv szerint. A hőre lágyuló rendszerekben ez a négy részlet felelős szinte minden, a helyszínen megfigyelt idő előtti visszacsapó szelep meghibásodásért.
Az agresszív vegyszeres folyadékokkal üzemelő üzemeket kezelő mérnökök számára előnyt jelent a hőre lágyuló visszacsapó szelep egy gyártó saját szelep- és csőrendszerrel: a szelep, a cső és a szerelvények ugyanabból az anyagrendszerből származnak, így a hőtágulás, a vegyszerállóság és a nyomásértékek egységesek a teljes vonalon. A három fő típusú visszacsapó szelep mind létezik ebben a rendszerben, és az a helyes választás, amelyiknek a mechanizmusa illeszkedik a folyadékhoz és az áramlási profilhoz, nem pedig az, amelyik a legismertebbnek tűnik.