Выбор обратного клапана для пищевой промышленности

Обратный клапан представляет собой устройство, которое устанавливается в системе трубопроводов для предотвращения обратного течения жидкости. Это критически важное устройство для обеспечения безопасности и надежности в пищевой промышленности. Обратный клапан автоматически перекрывает поток при возникновении аварийных ситуаций, таких как выход из строя насоса, разрыв трубопровода или падение давления.

Принцип работы обратного клапана

Основной принцип работы обратного клапана заключается в автоматическом закрытии отверстия при падении давления ниже нормы. В закрытом положении затвор прижимается к седлу под действием пружины или собственного веса. При включении насоса жидкость преодолевает сопротивление пружины, отодвигая заслонку. С понижением давления пружина возвращает затвор в исходное состояние, обеспечивая герметичность за счет уплотнения.

Классификация обратных клапанов

Обратные клапаны классифицируются по типу движения заслонки. Они могут совершать возвратно-поступательное движение или вращаться относительно оси. Клапаны также делятся на пружинные, где возврат рабочего органа осуществляется за счет силы пружины, и беспружинные, где обратный ход происходит под действием собственного веса.

Подъемные клапаны

Дисковый (тарельчатый) клапан

В конструкции дискового клапана используется диск, который в закрытом положении прижимается к седлу пружиной. Такие клапаны широко применяются в пищевом производстве, где материалом для них служит нержавеющая сталь. Плавающая тарелка обеспечивает легкость и качество промывки узла. Преимуществом является отсутствие необходимости снимать клапан с трубопровода при ремонте. Недостатком — ограниченная функциональность в условиях загрязненной рабочей среды. В некоторых моделях вместо тарелки используется шар, который также сжимает пружину под давлением.

Золотниковый клапан

Конструкция золотникового клапана схожа с дисковым, но вместо тарелки используется золотник. Этот тип клапана устанавливается исключительно горизонтально, чтобы обеспечить вертикальное положение золотника.

Шаровый клапан

Шаровый клапан содержит шар, который под давлением жидкости уходит в боковой карман, расположенный под углом 45 градусов к оси трубопровода. При падении давления шар возвращается в исходное положение под действием пружины или собственного веса. Эти клапаны используются в бытовых сантехнических системах и на трубопроводах небольших диаметров.

Поворотные клапаны

Лепестковый клапан

Лепестковый клапан включает поворотный механизм с осью вращения выше центра впускной трубы. Такие клапаны могут быть с откидной створкой или с золотником. Они эффективно работают на трубопроводах большого диаметра и не подвержены загрязнению. Недостатком является повышенный износ на больших трубах из-за ударов тяжелого золотника по седлу. Для устранения этого дефекта применяются безударные клапаны или устанавливаются демпферы.

Двухстворчатый (баттерфляй) клапан

Рабочим органом двухстворчатого клапана являются два лепестка с осью вращения, проходящей через центр трубы. Под давлением жидкости они складываются, двигаясь подобно крыльям бабочки. Эти клапаны часто используются в пищевой промышленности.

Материалы изготовления

Обратные клапаны изготавливаются из различных материалов, включая бронзу, латунь, чугун и сталь. Для пищевой промышленности оптимальным материалом является нержавеющая сталь благодаря своим превосходным физико-техническим свойствам и соответствию санитарно-гигиеническим требованиям. Нержавеющая сталь прочная, долговечная, хорошо поддается обработке и не слишком дорогая. Ее гладкая поверхность легко моется и препятствует развитию микроорганизмов. Пружины обычно изготавливаются из стали AISI 301, а для уплотнений используются материалы EPDM, NBR, FPM, силикон и другие.

Типы соединений клапанов

Для монтажа в систему трубопроводов применяются различные типы соединений: под сварку, фланцевые, на хомутах (кламп), резьбовые (муфтовые). Межфланцевые клапаны зажимаются между фланцами труб, отличаются небольшими размерами и весом, могут ставиться под разным углом наклона, но требуют разборки соединения для ремонта или очистки.

Выбор требуемого клапана

При выборе обратного клапана необходимо учитывать следующие факторы:

• Диаметр трубопровода (DN)
• Максимальное давление жидкости
• Способ крепления к трубам
• Место установки
• Санитарно-гигиенические нормативы

Также важно учитывать гидравлическое сопротивление клапана и температурные условия рабочей жидкости.

Правильная установка обратного клапана

Главное правило установки обратного клапана — соблюдение направления движения рабочей жидкости, указанного стрелкой на корпусе изделия. В случае отсутствия указателя, монтаж осуществляется по конструкции устройства. Рекомендуется монтировать клапаны горизонтально или вертикально, с течением жидкости снизу вверх. Установка с направлением движения сверху вниз нежелательна. Золотниковый клапан устанавливается исключительно горизонтально.

Заключение

Правильный выбор и установка обратного клапана имеют критическое значение для безопасности и эффективности работы систем в пищевой промышленности. Учитывая все ключевые факторы, можно обеспечить надежную и долговечную работу оборудования, минимизировав риски аварийных ситуаций.