Обратный клапан хлопает после выключения насоса, когда поток меняет направление до того, как запирающий элемент достигает седла. Затем клапан резко останавливает эту обратную скорость, создавая волну давления в трубопроводе. Разрушительным фактором обычно является быстрое торможение столба жидкости, а не просто удар диска о седло. Сама по себе маркировка «без удара» не является решением; реакция клапана должна соответствовать замедлению потока в системе.

Клапан закрывается слишком поздно для переходного процесса при выключении

Когда крутящий момент насоса исчезает, скорость прямой подачи падает. Статический напор, напорный общий коллектор или другой работающий насос могут в этот момент направить жидкость обратно к остановленному насосу. Если инерция и трение в шарнире удерживают обычный поворотный диск открытым при нулевом расходе, обратная скорость развивается до того, как диск достигнет своего седла.

Высокий статический подъем, крутой напорный трубопровод, короткое время выбега насоса, параллельные насосы и высокая начальная скорость могут ускорить это обратное движение. Клапан с длинным ходом или высокой инерцией более подвержен запаздыванию. Именно поэтому один и тот же клапан может работать тихо в одной системе и хлопать в другой: номинальный размер и класс давления не определяют поведение при выключении.

Подтвердите наличие проблемы перед заменой клапана

Один громкий удар после остановки указывает на закрытие обратного клапана или другое гидравлическое явление. Непрерывное щелканье при прямом потоке представляет собой дребезг, который чаще свидетельствует о нестабильном частичном открытии, пульсации или неверном гидравлическом подборе.

Запишите команду на остановку, падение скорости двигателя, направление потока и давления с обеих сторон клапана по общему времени. Высокоскоростная видеозапись внешнего рычага или индикатора положения может помочь определить, когда клапан закрывается. Для ответственных систем быстрая регистрация давления надежнее, чем один только звук.

Осмотрите шарнир, вал, пружину и седло на предмет трения, износа, отложений или повреждений и проверьте разрешенное монтажное положение. Проверьте также опоры трубопровода; волна давления может создавать наибольший шум на удалении от клапана.

Конструкции без удара используют другие стратегии закрытия

Осевойаксиальный или осевой обратный клапан использует легкий диск с центральной направляющей, малый ход и пружинный подпор. Он начинает закрываться по мере падения прямого потока, в идеале достигая седла до возникновения значительного обратного потока. Это отличный вариант для быстрого отключения насосов, однако потеря давления, давление открытия, минимальный стабильный расход, ориентация в пространстве и допустимое содержание твердых частиц по-прежнему имеют значение.

Двустворчатый клапан с пружинным подпором использует две более легкие створки и меньший ход по сравнению с обычным поворотным диском. Его компактная конструкция может улучшить быстродействие, но «двустворчатый» не означает отсутствие ударов. Инерция створок, крутящий момент пружины, размер и монтажное положение остаются важными факторами.

Дисковые поворотные, с упругим шарниром и поворотные конструкции с пружинным подпором уменьшают ход или помогают закрытию, сохраняя при этом относительно свободный путь потока. Они могут подойти для крупных водоводов, где потери энергии имеют значение, при условии, что динамические данные подтверждают выбранную конструкцию и размер.

В крупных напорных водоводах может использоваться поворотный или дисковый поворотный клапан с гидравлическим демпфером. Контролируемое закрытие может допускать некоторый обратный поток, что делает допустимое обратное вращение и скорость насоса частью проекта. Более медленное закрытие не обязательно является более безопасным; настройки демпфера требуют анализа переходных процессов.

Задавайте динамические характеристики, а не только тип клапана

Предоставьте поставщику минимальный, нормальный и максимальный расход, свойства жидкости, статический напор, профиль трубопровода, характеристику насоса, данные выбега, расположение клапана и режим работы параллельных насосов. Укажите допустимый диапазон давления и допустимость обратного потока или обратного вращения насоса.

Запросите динамическую кривую, связывающую обратную скорость при закрытии с замедлением в системе, а также падение давления при нормальном и максимальном расходе. Если переходный процесс возникает в другом месте, также проверьте управление насосами, гидроаккумуляторы, воздушные или вакуумные клапаны, предохранительные устройства и профиль трубопровода. Для сложных систем требуется гидравлическая модель переходных процессов, а не подбор исключительно по каталогу.

Часто задаваемые вопросы

Является ли удар обратного клапана тем же самым, что и гидроудар? 

Удар обратного клапана — это один из источников гидроудара. Быстрое движение регулирующего клапана, отключение насосов, разрыв сплошности потока и другие резкие изменения скорости также могут создавать волны давления.

Предотвратит ли подпружиненный обратный клапан гидроудар в любом случае?

Нет. Пружина, малая масса подвижных элементов и короткий ход могут снизить обратную скорость, но эффективность по-прежнему зависит от размера клапана, ориентации, диапазона расходов и замедления в системе.

Можно ли модифицировать поворотный обратный клапан вместо его замены?

Некоторые конструкции допускают установку одобренной пружины, противовеса или демпфера. Изменение должно быть проверено на соответствие потерям давления, времени закрытия, ограничениям по обратному вращению насоса и ожидаемому переходному процессу.

Какие данные следует регистрировать во время отключения насоса?

Записывайте синхронизированные по времени скорость насоса, расход, положение клапана, а также давления на входе и выходе. Давление в общем коллекторе и статус параллельных насосов помогают определить, происходит ли закрытие до или после смены направления потока.