КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к трубопроводной арматуре и предназначена для использования на всасывающих линиях насосных станций и водозаборных линиях скважинных насосов.
Известен обратный клапан, содержащий корпус с седлом, запорный орган в виде тарели, пружину и толкатель [1].
Недостатком обратного клапана является его быстрое открытие или закрытие, что приводит к гидравлическим ударам в сети и резким динамическим воздействием на седло и корпус. Кроме того, быстрое открытие или закрытие обратного клапана вызывает резкое наполнение воды у водозабора твердыми взвесями, которые попадают в насос и вызывают быстрый износ рабочего колеса и корпуса насоса.
Известна кольцевая фланцевая задвижка с внешним гидроприводом, которую можно применять, в зависимости от варианта исполнения, в качестве обратного клапана. Задвижка состоит из корпуса, входных и выходных патрубков, запорного поршня, гидроцилиндра и управляющего органа [2].
Недостатками задвижки являются сложность конструкции, большая масса и стоимость.
Целями разработки полезной модели являются упрощение конструкции, снижение материалоемкости и повышение надежности работы насосов, в том числе и скважинных.
Указанная цель достигается тем, что в клапане демпфирующая камера выполнена в виде замкнутого объема и разделена диафрагмой на две полукамеры, имеющие равные объемы, с учетом объемов конструктивных
элементов, расположенных внутри этих полукамер, и заполненные равными объемами жидкости, при среднем положении диафрагмы, полукамеры соединены между собой дросселем, а верхняя полукамера имеет пружину.
На рисунке изображен клапан обратный в закрытом положении.
Клапан обратный состоит из верхнего 1 и нижнего 2 патрубков с фланцами, соединенные болтами и имеющие уплотнение. Демпфирующая камера выполнена в виде замкнутого объема и включает верхнюю полукамеру 3, к которой крепится нижняя полукамера 4, разделенные диафрагмой 5, к которой гайкой крепится шток 6 с шайбами 7 и 8. Над диафрагмой установлена пружина 9. Полукамеры соединены между собой дросселем 10, выполненный, например, в виде двух отверстий в штоке 6. Снизу к штоку гайкой закреплен запорный орган 11, который, в закрытом положении клапана, резиновой прокладкой опирается на седло 12 нижнего патрубка 2. В нижней полукамере шток уплотняется манжетой 13.
Обе полукамеры имеют равные объемы после сборки и размещения в них деталей (штока 6, шайбы 7 в нижней полукамере 4 и шайбы 8, пружины 9 и гайки в верхней полукамере 3) и заполнены равными объемами жидкости, при среднем положении диафрагмы 5.
Работает клапан обратный следующим образом.
При включении насоса напор воды давит на запорный орган 11, который поднимается над седлом 12, и открывает его. Запорный орган через шток 6, шайбы 7, 8 воздействует на диафрагму 5, которая начинает подниматься вверх, сжимая пружину 9. В верхней полукамере 3 создается избыточное давление, и жидкость из нее через дроссель 10 начинает медленно перетекать в нижнюю полукамеру 4, обеспечивая плавное открытие клапана. Подъем запорного органа 11 продолжается до упора его в нижнюю часть корпуса полукамеры 4. Уплотнение штока 6 осуществляет манжета 13, которая исключает протечки жидкости из нижней полукамеры 4 в нижний патрубок 2. Клапан открыт полностью и вода из нижнего патрубка 2 поступает в верхний патрубок 1 и далее по трубопроводу к потребителям.
При отключении насоса давление внутри клапана падает. Пружина 9 начинает разжиматься и через шайбы 7 и 8 начинает перемещать диафрагму 5. В нижней полукамере 4 создается избыточное давление, и жидкость через дроссель 10 начинает перетекать в верхнюю полукамеру 3. Диафрагма 5 вместе с шайбами 7, 8, штоком 6 и запорным органом 11 плавно перемещается вниз. Одновременно, на запорный орган 11 сверху давит и столб воды, находящийся над клапаном обратным. Запорный орган 11 плавно опускается до упора резиновой прокладки в седло 12 нижнего патрубка 2. Уплотнение штока 6 осуществляет манжета 13. Надежное закрытие обратного клапана обеспечивает постоянное наличие воды во всасывающем трубопроводе насосной станции или постоянно наполненные водой всасывающие трубы скважинного насоса.
Эффективность использования полезной модели определяется следующими преимуществами:
Клапан обратный имеет простую конструкцию, небольшой вес и габариты, что позволяет его использовать на всасывающих линиях различных насосных станций.
Плавное открытие или закрытие запорного органа клапана обратного исключает гидравлические удары в сети и резкие динамические воздействия на корпус при включении или отключении насосной станции, что значительно увеличивает срок службы всех узлов системы.
Постепенное, плавное открытие или закрытия клапана обратного не создает пескование воды, например, в скважине, и твердые взвеси не попадают в насос, что увеличивает срок службы рабочего колеса и корпуса насоса.