Обратный клапан - устройство защитной трубопроводной арматуры, предназначенное для предотвращения движения потока рабочего материала в обратном от заданного направления. Данный тип устройств относится к автоматической арматуре прямого действия - клапан срабатывает под воздействием рабочего материала (для его открытия и закрытия не нужно применять никаких дополнительных исполнительных механизмов).
Данный тип арматуры устанавливается на определенных участках трубопровода и аналогичных системах для того, чтобы защитить чувствительное оборудование (насосы, сосуды) от возможной аварии. Кроме того, обратные клапаны могут сократить потери рабочей среды при авариях на отдельных участках системы.
Обратные клапаны подразделяются на две основные группы: клапаны и затворы. Основное отличие между ними заключается в том, как выполнен и движется запирающий элемент конструкции.
Устройство и разновидности конструкции
Рабочий орган клапана представляет собой седло - отверстие для прохода среды и затвор, который в обратном клапане выполнен в форме золотника, а в обратном затворе - в форме диска (захлопки). Когда рабочая среда течет в заданном направлении, она оказывает давление на затвор, удерживая седло в открытом положении. Сам по себе клапан без воздействия среды находится в нормально закрытом положении. Это обеспечивается засчет того, что захлопка опускается на седло под собственным весом (в затворе), либо же золотник удерживается в закрытом состоянии при помощи вспомогательных устройств (например, прижимается пружиной).
В тот момент, когда среда поворачивает в обратном направлении, скорость потока равняется нулю - в этот момент энергия среды полностью перестает воздействовать на захлопку или золотник, в результате чего затвор опускается на седло, перекрывая проход для рабочей среды. Когда среда начинает движение в обратном от заданного направлении, она начинает давить на золотник или захлопку с обратной стороны. При этом клапан выполнен таким образом, что при давлении с обратной стороны затвор только плотнее прижимается к седлу, препятствуя пропуску рабочей среды. Следует отметить, что золотник при этом движется вдоль уплотнительных поверхностей седла, а захлопка вращается на оси, описывая при движении полукруг.
Обратные клапаны с затвором, выполненным в форме золотника могут срабатывать как под действием собственного веса, так и при использовании дополнительных элементов - пружины. Отдельная конструкция обратного клапана - шаровой обратный клапан, в котором затвор выполнен в форме шара с отверстием для пропуска рабочей среды. В такой конструкции затвор в закрытом положении удерживается пружиной.
Еще один частный пример обратного клапана - приемный обратный клапан, отличающийся наличием на нем сетки. Эта сетка позволяет защитить чувствительную аппаратуру от попадания в нее твердых частиц.
Обратные затворы выполняются ударными и безударными. Как уже было описано ранее, захлопка в затворе опускается на седло под собственным весом. При небольших условных диаметрах это не может привести к поломке, а вот при больших необходимо использовать устройства, смягчающие посадку захлопки на седло. Клапаны, в которых для обеспечения плавной посадки затвора на седло используются демпферы и грузы, называются безударными