Основное отличие одностороннего обратного клапана от двустороннего заключается в том, что Одинарный обратный клапан имеет один обратно-запорный механизм, тогда как двойной обратный клапан оснащён двумя независимыми обратно-запорными механизмами, соединенными последовательно, что обеспечивает резервную защиту от обратного потока. Выберите одиночный обратный клапан для надлежащей защиты оборудования или утвержденный узел с двойным обратным клапаном для подключения к системе питьевого водоснабжения, классифицируемого как не представляющее угрозы для здоровья, если это разрешено местными нормами; подключения, представляющие угрозу для здоровья, требуют иного уровня защиты.
| Особенность | Одиночный обратный клапан | Узел двойного обратного клапана (DCVA) |
|---|---|---|
| Этапы проверки | Один | Две независимые проверки, выполненные последовательно |
| Сделайте резервную копию на случай, если одна из проверок даст сбой | Отсутствие второго этапа проверки | Другая заслонка по-прежнему может предотвратить обратный поток |
| Типичное назначение | Обеспечить контроль обратного потока в соответствующих насосах и технологических трубопроводах | Обеспечить защиту утвержденных подключений к водопроводу, не представляющих угрозы для здоровья |
| Полевые испытания | В обычных моделях, как правило, отсутствуют специальные разъёмы для тестирования | В комплект входят испытательные краны и запорные клапаны для проведения испытаний |
| Охрана водных ресурсов от факторов, опасных для здоровья | Не заменяет обязательный обратный клапан | Не подходит для применения в условиях, где требуется защита от опасных для здоровья факторов |
| Потери давления | Зависит от конструкции, размера и расхода | Зависит от конкретной сборки; сравните кривые расхода |
| Стоимость и занимаемое пространство | Как правило, более низкая стоимость и более простая установка | Как правило, более высокая стоимость, а также необходимость в помещениях для испытаний и технического обслуживания |
Прежде чем что-либо заказывать, следует обратить внимание на одну важную деталь, связанную с наименованием: изделие, продаваемое как “двойной обратный клапан”, не всегда является DCVA, прошедшим испытания. В данном руководстве используется общепринятая в США терминология, касающаяся обратного потока. В других странах классификация устройств и рисков, связанных с жидкостями, может отличаться, поэтому необходимо уточнить, какой именно сертификат требуется для вашего региона.
Для чего нужен одиночный обратный клапан?
Одноклапанный обратный клапан автоматически пропускает поток в прямом направлении и закрывается, препятствуя обратному потоку. В нём используется одна ступень обратного клапана, приводимая в действие перепадом давления по обе стороны от клапана, причём в зависимости от конструкции закрытие осуществляется под действием силы тяжести или пружины.
Представьте себе дренажный насос, перекачивающий воду через сливную трубу. Когда насос останавливается, вода в этой трубе может стекать обратно в дренажный колодец. Подходящий обратный клапан помогает предотвратить этот обратный поток и излишние циклы работы насоса, которые он может вызвать.
Простая задача. Полезный компонент.
Однако его рабочие характеристики зависят от конкретного применения. Обратный клапан, рассчитанный на чистую воду, может оказаться непригодным для работы с твердыми частицами, горячими жидкостями или насосом с частыми циклами работы.
Принцип действия основных типов обратных клапанов
Поворотные, подъемные, пружинные и шаровые обратные клапаны используют различные подвижные детали для выполнения одной и той же основной функции: открываются при прямом потоке и прижимаются к седлу при обратном потоке.
- Проверка качания: При прохождении жидкости шарнирный диск отходит от своего седла.
- Проверка подъемника или поршня: Элемент закрытия с направляющей поднимается с седла и возвращается на место, когда усилие открытия уменьшается.
- Проверка с использованием пружины: Пружина способствует закрытию диска или тарелки по мере уменьшения потока в прямом направлении.
- Проверка мяча: При прохождении потока в прямом направлении шарик смещается со своего места и возвращается на место, чтобы перекрыть поток в обратном направлении.
Эти категории могут пересекаться. Например, поршневой клапан может быть также оснащён пружинным приводом.
Ориентация при монтаже зависит от конкретной модели. Ни в коем случае не следует полагать, что каждый обратный клапан подъемного типа предназначен для установки в вертикальную трубу или что каждый пружинный обратный клапан работает в любом положении. Ознакомьтесь с инструкцией по монтажу конкретной модели.
Когда одного обратного клапана бывает недостаточно
Одиночный обратный клапан не имеет второго независимого уровня защиты в случае утечки в седле или заклинивания подвижного элемента. Поэтому его пригодность зависит от последствий выхода из строя.
Даже небольшой обломок может удерживать уплотнение в открытом положении. На работу уплотнения также могут влиять износ, коррозия или неподходящий расход.
При этом нормальный прямой поток практически ничего не говорит о герметичности при обратном направлении. Вода может проходить через клапан, который больше не закрывается должным образом.
Работающий насос не является доказательством исправности устройства защиты от обратного потока.
Какие преимущества даёт установка двойного обратного клапана?
Узел с двойным обратным клапаном включает в себя второй независимо действующий обратный клапан, а также арматуру, необходимую для испытания узла на месте. В типичной американской конфигурации это означает два пружинных обратных клапана, запорные клапаны на входе и выходе, а также четыре испытательных крана.
Вода проходит следующую последовательность:
Вход → первая проверка → вторая проверка → выход.
Если один из обратных клапанов не обеспечивает герметичность, другой всё равно может предотвратить обратный поток. Данная конструкция обеспечивает резервирование, а контрольные подключения позволяют квалифицированному специалисту проверить работу каждого из обратных клапанов.
У этой системы резервирования есть свои ограничения. Одинаковые факторы — загрязненная вода, повреждения от замерзания или отсутствие должного технического обслуживания — могут повлиять на работу обеих систем. Наличие двух барьеров не гарантирует отсутствия сбоев.
В качестве конкретного примера производителя, Компания Watts представляет свою серию 007 предназначенный для перекрестных соединений, не представляющих опасности для здоровья. Кроме того, в числе характеристик изделия указаны контрольные краны и сменные седла.
«Double Check», «Dual Check» и «Dual Plate» — это разные термины
Компактное устройство с двойным обратным клапаном, тестируемый DCVA и промышленный обратный клапан с двумя пластинами — это разные изделия, хотя их названия и звучат похоже.
Компактное устройство с двумя проверками содержит два контрольных клапана, но может не иметь испытательных кранов и запорных клапанов, характерных для устройства DCVA. Возможность его использования зависит от его сертификации и местных требований.
A двухдисковый обратный клапан имеет две полукруглые пластины, которые перекрывают один проход. Эти пластины не образуют двух независимых обратных клапанов, установленных последовательно.
Моя рекомендация: запросите полное наименование продукта и документацию об утверждении. Подсчёт дисков на фотографии товара не является надёжным способом выбора.
Какие риски обратного потока позволяет устранить устройство DCVA?
Сертифицированный клапан DCVA может защищать как от обратного давления, так и от обратного сифонирования в разрешённых областях применения, не представляющих угрозы для здоровья. Его пригодность зависит как от опасности, связанной с водой, так и от причины обратного потока.
Обратное давление возникает, когда давление на выходе превышает давление подачи. Такая ситуация может возникнуть при использовании насоса или резервуара, расположенного выше по давлению.
Обратный сифонный эффект возникает при падении давления в системе подачи, в результате чего вода начинает засасываться обратно через перекрестное соединение. Одной из возможных причин является прорыв водопровода.
Существует два способа возникновения обратного потока. Ни один из этих терминов не дает представления о том, насколько опасной может быть вода, возвращающаяся в систему.
Почему классификация опасности стоит на первом месте
Последствия загрязнения определяют необходимый уровень защиты. Загрязнение, не представляющее угрозы для здоровья, может ухудшить эстетические качества воды; загрязнение, представляющее угрозу для здоровья, может привести к травмам, отравлению или заболеваниям.
Штат Вашингтон служит наглядным и подтверждаемым примером. Правило перекрестных соединений, таблица 12, включает DCVA в число разрешенных методов изоляции помещений с низким уровнем опасности. Для соединений, представляющих высокую опасность для здоровья, в нем указаны такие варианты, как утвержденный воздушный зазор или узел с пониженным давлением.
Это требования, установленные в Вашингтоне, а не общемировые нормы. То, что допустимо для вашего подключения, определяют ваш поставщик воды и местный орган, отвечающий за соблюдение норм и правил.
Не используйте такие расплывчатые формулировки, как “умеренный риск”, если только это понятие не определено в действующих правилах. Укажите фактическую классификацию.
Когда требуется узел RP или воздушный зазор
Соединение, представляющее опасность для здоровья, как правило, требует защиты, выходящей за рамки DCVA, например, в виде утвержденного узла пониженного давления или воздушного зазора, подобранного с учетом конкретных условий эксплуатации. Некоторые виды серьезных опасностей требуют физического разделения с помощью воздушного зазора.
Узел понижения давления, часто называемый RP или RPZ, состоит из двух обратных клапанов и расположенного между ними клапана сброса перепада давления. Клапан сброса может выпускать воду, когда этого требуют условия внутри узла.
Компания Watts обозначает свою сборку серии 009 RP в случае перекрестных соединений, представляющих угрозу для здоровья и связанных с обратным давлением или обратным сифонированием.
Эта способность к сбросу жидкости также влияет на условия монтажа. Необходимо уделить внимание вопросам водоотвода, зазоров и защиты от затопления. Установка второго обычного обратного клапана не обеспечивает соответствие конструкции или сертификации узла RP.
Двойной обратный клапан против одинарного обратного клапана: сравнение реальных затрат
При выборе между одноклапанным и двухклапанным узлом следует сравнить стоимость приобретения, потери давления, расходы на испытания, ремонт, а также затраты, связанные с неправильной установкой. Клапан по более низкой цене может обойтись дорого, если он не пройдет проверку или ограничит требуемый расход.
Начните с этих четырёх факторов.
1. Сравнение потерь давления при одинаковом расходе
Сравните опубликованные кривые потерь давления при расчетном расходе с учетом фактических размеров и моделей рассматриваемых клапанов. Универсального значения потерь давления для любой из этих категорий не существует.
Узел с двумя обратными клапанами увеличивает количество компонентов и сопротивление потоку. Однако он не обязательно теряет в два раза больше давления, чем какой-либо отдельный обратный клапан.
Для наглядного расчета предположим, что на входе в узел при прохождении потока по системе давление составляет 50 psi. Если при данном расходе по выбранному узлу происходит потеря давления в 6 psi, то непосредственно ниже по потоку, до учета дальнейших потерь в трубопроводе и перепадов высоты, останется примерно 44 psi.
50 psi − 6 psi = 44 psi.
Это примерные цифры, а не рейтинги продукции. Для расчёта используйте кривую производителя и фактические условия эксплуатации системы.
2. Разделить давление крекинга и эксплуатационные потери
Давление открытия — это перепад давления, необходимый для начала открытия обратного клапана. Оно отличается от потери давления в клапане при определенном рабочем расходе.
Это различие имеет значение в системах с низким давлением. Клапан может начать открываться и при этом создавать сопротивление, превышающее допустимое для данной системы при требуемом расходе.
В соответствующих случаях запрашивайте оба значения. Одно значение давления, указанное на странице продажи, редко дает исчерпывающий ответ.
3. Включить тестирование и доступ к услугам
Стоимость установки системы DCVA включает обеспечение доступа для проведения испытаний и ремонта, а также необходимую программу испытаний. Обслуживание системы, расположенной в самом дешёвом месте, может обойтись дорого.
Оставьте достаточно места для управления запорной арматурой, подключения испытательного оборудования и извлечения внутренних компонентов. Учтите необходимость защиты от замерзания и избегайте мест, где узел может оказаться под водой.
Клапан, скрытый за постоянной конструкцией, создает проблему с техническим обслуживанием ещё до проведения его первого испытания.
4. Соотнести материалы и рейтинги с сервисом
Корпус, уплотнения, пружины, номинальное давление и номинальная температура должны соответствовать характеристикам рабочей среды и условиям эксплуатации. При использовании в системах питьевого водоснабжения необходимо также убедиться в наличии требуемых сертификатов, подтверждающих соответствие требованиям к питьевой воде и содержанию свинца.
“Само по себе наличие надписи ”нержавеющая сталь“ или ”бронза» ещё не гарантирует пригодности. Важную роль по-прежнему играют совместимость уплотнений, перечень продуктов и предельные рабочие условия.
При эксплуатации в промышленных условиях следует помнить, что система DCVA, предназначенная для питьевой воды, не всегда подходит для работы с паром, газом, химическими веществами или при высоких температурах.
Какой клапан подходит для вашей задачи?
Выбирайте клапан с учетом выполняемой им функции и последствий обратного потока. Приведенные ниже примеры представляют собой сценарии выбора, а не разрешения на установку на объекте или зарегистрированные практические примеры из эксплуатации.
Системы нагнетания насосов и дренажные системы
Подходящий односторонний обратный клапан часто используется для предотвращения обратного потока на нагнетании насоса в тех случаях, когда не действуют требования по предотвращению перекрестного соединения с системой питьевого водоснабжения.
Например, для слива из отстойника требуется клапан, подходящий с учетом характеристик воды, возможного присутствия твердых частиц, расхода и положения установки. Коммерческий обратно-поточный узел не всегда является целесообразным решением для данной задачи.
Также следует оценить поведение клапана при закрытии. Неправильно подобранный обратный клапан может резко захлопываться или вибрировать; простой выбор клапана с более медленным закрытием не является универсальным средством от гидравлического удара.
Для обслуживания промышленных насосов с пружинным приводом осевой обратный клапан Это одна из конструкций, которую стоит рассмотреть с точки зрения обеспечения быстрого реагирования при снижении расхода в пропускном канале. Проверьте её динамические характеристики в реальных условиях эксплуатации системы.
Подключение пожарных спринклеров
В некоторых подключениях к противопожарным спринклерным системам используется узел DCVA (двойной обратный клапан с датчиком) в тех случаях, когда компетентный орган классифицирует данное подключение как относящееся к категории низкой опасности. Химические добавки или дополнительный источник воды могут повлиять на требуемый уровень защиты.
Например, в правилах штата Вашингтон проводится разграничение между обычными пожарными подключениями, соответствующими требованиям, и системами с добавлением химических веществ или несертифицированным вспомогательным источником подачи воды. В соответствии с этими правилами для последних требуется защита с пониженным давлением.
Дополнительная потеря давления также должна быть учтена при гидравлическом расчете противопожарной системы. Замена компонентов требует утверждения и проверки работоспособности.
Орошение и введение химических веществ
Защита от обратного потока при орошении зависит от местных норм, степени загрязнения и возможности возникновения противодавления. Ни в коем случае не следует полагать, что любая система орошения газона соответствует требованиям DCVA.
Информация о введении удобрений или пестицидов является особенно важной деталью, которую необходимо раскрыть. Это может представлять угрозу для здоровья, что требует применения иных мер защиты.
В некоторых системах орошения установка вакуумного клапана допускается при соблюдении определённых условий монтажа. Вакуумный клапан предотвращает обратный сифонный эффект, но не является универсальным решением проблемы обратного давления.
Прежде чем выбирать аппаратное обеспечение, предоставьте разработчику полное описание системы.
Как выбрать подходящий клапан за пять шагов
Начните с классификации опасности, а затем проверьте соответствие устройства утвержденным требованиям, его гидравлические характеристики, условия монтажа и требования к техническому обслуживанию. Такая последовательность действий поможет избежать дорогостоящей замены оборудования после покупки.
- Определите обязанность. Зафиксируйте показатели расхода жидкости, минимального и максимального расхода, давления, температуры, а также то, что происходит в случае обратного потока.
- Убедитесь в наличии необходимой защиты. В случае подключения к системе питьевого водоснабжения обратитесь к поставщику воды или в орган, отвечающий за соблюдение строительных норм, с просьбой определить класс опасности и допустимый метод защиты.
- Убедитесь, что это именно тот продукт. Сверьте модель, размеры, технические характеристики и допустимую ориентацию с соответствующими требованиями к сертификации.
- Проверьте производительность системы. Используйте опубликованные данные о расходе для оценки потерь давления, характеристик открытия и совместимости с насосом или последующим оборудованием.
- Спланируйте всю установку. Включить в него вопросы доступа, охраны окружающей среды, ввода в эксплуатацию, периодичности испытаний, запасных частей и ведения документации.
Рекомендации Департамента здравоохранения штата Вашингтон Это показывает, почему так важно проверять утвержденный список узлов. Утверждение относится именно к принятому узлу, а не просто к самой идее использования двух чеков.
Прежде чем запрашивать коммерческое предложение, соберите эти пять групп данных. Поставщик сможет дать гораздо более полезную рекомендацию, располагая информацией о технологическом процессе и классификации опасности, чем опираясь только на диаметр трубы.
Ошибки при установке и техническом обслуживании, которых следует избегать
Неправильная ориентация, недоступность контрольных точек, попадание посторонних предметов, замерзание и пропуск проверок могут привести к выходу из строя даже правильно подобранного клапана. На протяжении всего срока службы следует соблюдать инструкции по монтажу данной модели и требования компетентных органов.
Включите следующие пункты в свой контрольный список по установке:
- Соотнесите со стрелкой направления потока. Убедитесь в правильности направления потока и утвержденном положении монтажа.
- Промойте в соответствии с инструкцией. Строительный мусор может повредить или заблокировать сиденье. Устанавливайте сетчатый фильтр только в тех случаях, когда это допускается требованиями производителя и системы.
- Оформить разрешение на обслуживание. Запорные клапаны, крышки и контрольные краны должны оставаться доступными.
- Обеспечьте защиту от замерзания и затопления. Обратный клапан не предотвращает замерзание остаточной воды.
- Оценить тепловое расширение. Предотвращение обратного потока может привести к созданию замкнутой системы водоснабжения, для которой потребуется соответствующее устройство регулирования расширения.
- Ведите учет проверок и ремонтов. Сохраните информацию о модели, серийном номере, месте установки, результатах и корректирующих работах.
В качестве конкретного примера нормативных требований можно привести штат Вашингтон, где предусмотрено, что устройства защиты от обратного потока, подпадающие под действие этих требований, должны проходить испытания при установке, а также после таких событий, как ремонт или перемещение, и впоследствии — ежегодно, если не требуется более частое тестирование. Следуйте графику, установленному вашим органом власти, и привлекайте квалифицированного специалиста по испытаниям, отвечающего его требованиям.
В случае неисправности узла необходимо провести необходимый ремонт и повторное испытание. Нормальное давление воды или отсутствие видимых утечек не являются доказательством того, что оба уплотнения работают исправно.
Часто задаваемые вопросы
Наиболее часто задаваемые вопросы касаются замены, испытаний, а также того, обеспечивают ли две проверки автоматически необходимую защиту. Ответы зависят от конкретной конструкции устройства и его утвержденной области применения.
Можно ли установить два односторонних обратных клапана вместо DCVA?
Два отдельных обратных клапана, соединенных последовательно, не считаются автоматически утвержденным устройством DCVA. Важное значение имеют сертификация узла, запорные клапаны, испытательные соединения и утвержденная конфигурация.
Если требуется DCVA, используйте полностью утвержденный продукт. Перед тем как предложить альтернативный вариант, получите соответствующее одобрение.
Предотвращает ли двойной обратный клапан поток в обоих направлениях?
Нет. В нормальном режиме работы оба обратных клапана открываются, обеспечивая поток в прямом направлении, и закрываются, предотвращая обратный поток. Термин “двойной” относится к двум ступеням обратного клапана.
Отдельные запорные клапаны данной сборки обеспечивают ручную изоляцию для выполнения таких работ, как испытания и техническое обслуживание.
Двойной обратный клапан лучше, чем одинарный?
Конструкция с двойным обратным клапаном обеспечивает резервирование и удобство тестирования, благодаря чему она подходит для выполнения определённых задач по защите от обратного потока. При этом одиночный обратный клапан по-прежнему может быть оптимальным выбором для насосов или технологических процессов.
«Лучше» означает «подходящие для требуемой нагрузки, условий эксплуатации и действующих норм».
Можно ли определить, работает ли устройство, просто посмотрев на воду?
Нет. Прозрачность воды, нормальный вкус и стабильное давление не являются доказательством исправности обратного клапана. Некоторые загрязнения не вызывают заметных изменений, и даже при наличии утечки обратный клапан может нормально пропускать поток в прямом направлении.
Для оценки работоспособности следует использовать предусмотренный порядок проверок и испытаний.
Выберите ту защиту, которая действительно нужна вашей системе
Выберите одиночный обратный клапан для обеспечения надлежащего одностороннего регулирования потока, устройство DCVA для сертифицированной защиты от обратного потока, не представляющего угрозы для здоровья, а также устройство, обеспечивающее требуемый более высокий уровень защиты от угроз для здоровья. Затем уточните сертификацию конкретной модели, потери давления, требования к монтажу и график испытаний.
Моя практическая рекомендация заключается в том, чтобы определиться с классом опасности, прежде чем сравнивать цены. Это решение сужает круг вариантов и позволяет избежать покупки клапана, который не сможет выполнить требуемую задачу.
Для промышленных систем с односторонним потоком следует использовать Ассортимент обратных клапанов чтобы сравнить доступные конструкции. Для защиты от обратного потока в системах питьевого водоснабжения необходимо убедиться в наличии отдельного разрешения на установку, требуемого вашим регулирующим органом.
