Hogyan válasszuk ki a megfelelő visszacsapó szelepet
Annak érdekében, hogy képes legyen kiválasztani a megfelelő visszacsapó szelepet az adott alkalmazáshoz, számos kiválasztási kritériumot kell megvizsgálni.
Különböző típusú visszacsapó szelepek
A visszacsapó szelep megfelelő típusának, méretének és specifikációjának kiválasztása fontos a zökkenőmentes, problémamentes és hosszú távú működés biztosítása érdekében alacsony energiafogyasztás mellett. Sok esetben a folyadék megfordításának sebessége nem ad okot aggodalomra, és a szabványos visszacsapószelepek is jól teljesítenek. A nyomott rendszerekben azonban döntő fontosságú lehet a megfelelő visszacsapó szelep kiválasztása.
Golyós visszacsapószelepek
Swing visszacsapószelepek
Swing visszacsapó szelepek a leggyakoribban használt szelepek. Olcsók, és mivel automatikusak, nem igényelnek külső energiaforrást vagy vezérlést a működésükhöz - csak az áramlási irány határozza meg a szelep működését. A swing visszacsapó szelepek nyitott/zárt jelzővel kaphatók, és gyakran a szelepeket karral és súllyal vagy karral és rugóval szerelik fel, amelyek lehetővé teszik a vizuális ellenőrzést, vagy digitális visszacsatolást lehetővé tevő eszközökkel.
A szelep kialakítása teljes átömlést biztosít, amely alacsony fejveszteségi jellemzői miatt hatékonnyá teszi. A swing visszacsapó szelepeket általában olyan rendszerekben használják, ahol alacsony a túlnyomás kockázata. A teljes átömlő keresztmetszet miatt ezt a szelepet általában víz- és szennyvízalkalmazásokban használják.
Tányéros visszacsapó szelepek
A tányéros visszacsapó szelep megjelenése hasonlít egy excentrikus pillangószelephez. A tányért egy tengelyen keresztül tartják a helyén, amely a ház középvonalától excentrikusan helyezkedik el mind a vízszintes, mind a függőleges tengelyen.
A tányér kettős excentritása azt eredményezi,hogy az alsóbb pozícióban kisebb veszteséget okoz az áramlásban. Következésképpen a tányér már nagyon alacsony áramlási sebességnél elkezd megnyílni.
A tányéros visszacsapó szelepet emiatt gyakran használják az alacsony áramlási sebességgel rendelkező szivattyúrendszerekben és a pulzáló áramlású rendszerekben. Az áramlási vonalon belüli tengely miatt a tányéros visszacsapó szelepet víz- és kezelt szennyvízalkalmazásokhoz használják. Mint ilyen, tányéros visszacsapó szelepek kiválóan alkalmasak arra, hogy csökkentsék a kosütéseket a rendszerben.
Tányéros visszacsapó, ferde ülékű visszacsapók
A ferde ülékű visszacsapó fokozott ellenállást biztosít a kosütések ellen. A szelep kettős excentrikus tengely pozícióval és megnövelt ülékszöggel rendelkezik. Ez rövidebb szeleplöketet eredményez, így csökkentve a tányér bezárásához szükséges időt.
Fúvókás visszacsapó szelepek
A fúvókás visszacsapó szelepeket úgy tervezték, hogy a szeleptárcsa egy szárhoz van csatlakoztatva, amely a központi vízszintes tengelyen van vezetve. A lemez és a diffúzor hüvely között rugó van elhelyezve. Amikor az áramlás belép a szelepbe, az elülső felületre kifejtett hidraulikus erő reagál a rugóra, így a rugó összenyomódik és lehetővé teszi a szelep kinyílását. Amikor az áramlás leáll, a rugó arra kényszeríti a lemezt, hogy visszatérjen zárt helyzetbe.
Mit kell figyelembe venni a visszacsapó szelepek kiválasztásakor?
Az alkalmazáshoz megfelelő visszacsapó szelep kiválasztásához számos kiválasztási kritériumot kell figyelembe venni. Először is, nincs olyan típusú visszacsapó szelep amely minden alkalmazásra megfelelő lenne, azt mindig az adott körülménynek megfelelően kell kiválasztani. Néhány dolog, amit érdemes figyelembe venni: a folyadék fajtája és összetétele, áramlási jellemzők, veszteség, visszacsapó karakterisztikai jellemzők és a teljes életciklus költség.
Folyadék
Az ebben a cikkben említett összes visszacsapó szelepet víz és kezelt szennyvíz alkalmazásokhoz tervezték, de a szelepek használata nyers szennyvíz/szennyvíz alkalmazásokhoz bizonyos problémákat okozhat. Az ilyen közegekre történő visszacsapók kiválasztásakor figyelembe kell venni,hogy az esetleges szilárd anyagok jelenléte befolyásolhatja a szerelvény működését.
Áramlási jellemzők
Ha egy visszacsapó szelep nagyon gyorsan bezáródik, megakadályozhatja az upstream berendezések, például a szivattyúk karakterisztikáját. A gyors zárás azonban nem nyújt védelmet a szivattyúk indítása és leállítása által okozott túlfeszültségek ellen. Ha a szelep gyorsan kinyílik (és bezáródik), az áramlás gyorsan változik, és ezáltal növeli a túlfeszültség előfordulásának valószínűségét.
Veszteség
A fejveszteség többek között a folyadék sebességének függvénye. A szelepen keresztüli fejveszteséget a szelep belső kialakítása és a nyitási fok határozza meg. Ha egy szelepet korlátozott (szűkített) nyílással terveztek a csővezetékhez képest, akkor a sebesség a szelepen keresztül növekszik, és ennek következtében növeli a fejveszteséget. Fordítva, ha egy szelepet kevesebb korlátozással terveztek, és az átömlő keresztmetszet egyenlő méretű a csővezetékkel, a fejveszteség kisebb lesz, és a szelep a gyakorlatban nem befolyásolja a rendszer teljes fejveszteségét. Számos érték van a fejveszteségre. Többek között a zeta értékek, a Kv és a Kvs értékek.
Teljes élettartam költség
A költsége egy visszacsapó szelepnek sokkal több magánál a beszerzési árnál. Egyes létesítmények esetében a legfontosabb költségek a beszerzés és a telepítés lehetnek, de más esetekben a karbantartási vagy energiaköltségek egyaránt vagy még fontosabbak lehetnek. Fontolóra kell venni az értékesebb berendezések, például a szivattyúk védelmét is, és döntő fontosságú lesz a szelep teljesítményének megvizsgálása. Ha a költségeket a visszacsapó szelep kiválasztási kritériumának tekintjük,akkor a szerelvény teljes élettartama során felmerülő összes költséget figyelembe kell vennünk. Általában minél egyszerűbb a szelep szerkezete, annál alacsonyabbak a karbantartási követelmények. Minél magasabb a Kv érték, annál alacsonyabb az energiafogyasztás. Minél nagyobb a teljesítmény, annál jobb a védelmi képesség.
Áramlási jellemzők
A visszacsapó szelep negatív módon befolyásolhatja a nyomáshullámokat. A folyamat első lépése az, amikor a szivattyú leáll, és elindítja a nyomáshullámot. A második lépés az, amikor az áramlás megfordul, becsapódik a teljesen zárt visszacsapó szelephez. Ha a visszacsapó szelep túl gyorsan záródik, a kinetikus energia nagynyomásúvá válik, megfeszítí a csöveket és nagy zajt okoz.
Csappanás hallatszik amikor a visszacsapó szelep tányérja vagy a golyó az ülékre záródik, ez hangosabb is lehet. A hangot azonban nem a fizikai zárás okozza, hanem a csőfalat nyújtó nyomáscsúcsból eredő hanghullám.
A visszacsapó szelep becsapódás előfordulásának megakadályozása érdekében a szelepnek szabályozott módon és lassabban kell záródnia, ha zárt helyzetben van. Ahhoz, hogy a szelep lassan záruljon be, ehhez további kiegészítő berendezésekre van szükség, mint például a hidraulikus csillapítók, amelyek a szeleptányér finomzárására szolgálnak, amint az ülékhez feszül. Ez a lassabb lezárás lehetővé teszi, hogy a folyadék áthaladjon a visszacsapó szelepen, amíg bezáródik, kevesebb kinetikus energiát okozva nagy nyomássá, és így kevesebb energiát biztosít a túlfeszültség táplálására és fenntartására.Figyelembe kell venni az upstream szivattyút annak biztosítása érdekében, hogy alkalmas-e fordított centrifugálásra és áramlásra.
Mivel a swing visszacsapó szelepek a tárcsa az áramlási áramban van, segítve a gyors lezárást, jobb, nem „becsapódási“ jellemzőkkel rendelkeznek. Ma azonban sok szivattyú frekvenciaváltással kerül kialakításra, lehetővé téve számukra az indítási és zárási idő beállítását a vízkalapács elkerülése érdekében.
Tányéros visszacsapó, ferde ülékű visszacsapók
A ferde ülékű visszacsapó fokozott ellenállást biztosít a kosütések ellen. A szelep kettős excentrikus tengely pozícióval és megnövelt ülékszöggel rendelkezik. Ez rövidebb szeleplöketet eredményez, így csökkentve a tányér bezárásához szükséges időt. A ferde ülékű visszacsapó opcionálisan hidraulikus lengéscsillapítóval szerelhető fel, amely a szeleptest külső részén helyezhető el.
Hidraulikus lengéscsillapítók használata különösen akkor ajánlott, ha a szelepeket olyan szivattyútelepre szerelik, ahol frekventáltan sok nyitásra és zárására van szükség. Ilyen körülmények között az olajfék megvédi a szelepet a belső mozgó alkatrészek felgyorsult kopásától.
A ferde ülékű kialakítás lehetővé teszi, hogy ezek a visszacsapók alacsonyabb secunder nyomásnál is lezárjanak. További részletekért kérjük, olvassa el a ferde ülékű tányéros visszacsapó szelep terméktájékoztatóját (English product information).
Néhány kiválasztási kritérium,melyet ajánlatos figyelembe venni a visszacsapó szelepek kiválasztása során
Néhány dolog, amit érdemes figyelembe venni: a folyadék fajtája és összetétele, áramlási jellemzők, veszteség, visszacsapó karakterisztikai jellemzők és a teljes életciklus költség. Az optimális teljesítmény érdekében természetesen fontos, hogy úgy válassza ki a visszacsapót,hogy figyelembe veszi az egyes típusok jellemzőit.
Folyadék
Minden visszacsapó szelepet úgy terveztek, hogy kezelni tudja a vizet és a kezelt szennyvizet, de a nyers szennyvíz kezelése problémákat okozhat a működésben. Az ilyen közegekre történő visszacsapók kiválasztásakor figyelembe kell venni,hogy az esetleges szilárd anyagok jelenléte befolyásolhatja a szerelvény működését.
Áramlási jellemzők
Ha egy visszacsapó szelep nagyon gyorsan bezárul, az megakadályozhatja a visszaáramlást. A gyors zárás azonban nem nyújt védelmet a szivattyúk indítása és leállítása által okozott túlfeszültségek ellen. Ha a szelep gyorsan kinyílik (és bezárul), az áramlás hirtelen megváltozik, és a túlfeszültségek nagyobb valószínűséggel fordulnak elő.
Veszteség
A veszteség függvénye a folyadék sebessége, a rendszer áramlási körülményei valamint a szerelvény belső felülete/kialakítása. A szerelvénytest geometriája és a zárás kialakítása az áramlási térben határozza meg nagyrészt a kalkulálható veszteséget.
A figyelembe veendő veszteség egyrészt a magasság beli különbség és a szerelvények-csövek belső súrlódási együtthatóinak kombinációja. Számos képlet van ezen veszteségiek kiszámítására,de mindegyik ezen alapul. A leggyakoribb ezek közül a szerelvényen áthaladó vízmennyiség átfolyási együtthatója,egy bizonyos nyomáseséssel egy adott időtartam alatt. Összehasonlításképpen azonban a Kv ellenállási együttható tekinthető a legjobb választásnak.
Teljes élettartam költség
A költsége egy visszacsapó szelepnek sokkal több magánál a beszerzési árnál. Egyes létesítmények esetében a legfontosabb költségek a beszerzés és a telepítés lehetnek, de más esetekben a karbantartási vagy energiaköltségek egyaránt vagy még fontosabbak lehetnek. Ha a költségeket a visszacsapó szelep kiválasztási kritériumának tekintjük,akkor a szerelvény teljes élettartama során felmerülő összes költséget figyelembe kell vennünk. Általában minél egyszerűbb a szelep szerkezete, annál alacsonyabbak a karbantartási követelmények.
Áramlási jellemzők
A szelep záródása a rendszer nyomásának emelkedését eredményezi. A folyamat első lépése az, amikor a szivattyúk megállnak, és az áramlás megfordul. Ez némi visszaáramlást okozhat a szelepen keresztül, mielőtt teljesen zárt helyzetbe kerül. Csappanás hallatszik amikor a visszacsapó szelep tányérja vagy a golyó az ülékre záródik, ez hangosabb is lehet.
Csappanás hallatszik amikor a visszacsapó szelep tányérja vagy a golyó az ülékre záródik, ez hangosabb is lehet. A hangot azonban nem a fizikai zárás okozza, hanem a csőfalat nyújtó nyomáscsúcsból eredő hanghullám. A becsapódás teljes elkerülése érdekében a szelepnek be kell zárnia, mielőtt bármilyen fordított sebesség bekövetkezne. Sajnos, ez nem történik meg. A szelep geometriája dönti el, hogy mennyi fordított áramlás következik be, így minél gyorsabban záródik a szelep, annál kevésbé csapódik be.
Mivel a swing visszacsapószelep tányérja közvetlenül az áramlási vonalban helyezkedik el,így ezzel segíti a gyors bezárást, jobb zárási tulajdonságokkal rendelkezik. Azonban manapság a legtöbb szivattyú frekvenciaváltóval van felszerelve, amely lehetővé teszi az indítási és zárási idő beállítását a kosütés elkerülése érdekében.
A szelepek vízszintesen és függőlegesen is beszerelhetők. A becsapódás nagyobb problémát jelenthet a függőleges berendezések számára, mivel a függőleges áramlás gyorsabban megfordul, de a függőleges telepítés lehetővé teszi a gravitáció számára, hogy gyorsan lezárja a szelepet.
