Blog
Zawór zwrotny klapowy czy grzybkowy – wybór poprawnej armatury
Wybór odpowiedniej armatury to podstawa prawidłowego działania każdej przemysłowej instalacji przesyłowej. Aby trafnie ocenić, który zawór zwrotny sprawdzi się lepiej na instalacji – klapowy czy grzybkowy – należy po prostu przeanalizować techniczne parametry pracy rurociągu. Oba warianty mają prostą budowę i jedno konkretne zadanie – mechanicznie zapobiegają cofaniu się cieczy lub gazów w rurach. Nie mają żadnych magicznych właściwości, po prostu fizycznie odcinają drogę powrotną dla pompowanej substancji. Decyzja zależy od średnicy rury, stałego ciśnienia roboczego oraz rodzaju przesyłanego medium. Zapraszamy do zapoznania się ze szczegółowym porównaniem rozwiązań, które pomoże uniknąć błędów projektowych.
Spis treści
Mechanizm działania konstrukcji z uchylnym dyskiem
Wersje z ruchomą klapą charakteryzują się nieskomplikowaną budową wewnętrzną. W stalowym lub żeliwnym korpusie znajduje się twardy dysk zamocowany na sworzniu. Kiedy medium płynie w zadanym kierunku, siła naporu unosi ten element, otwierając przelot. W chwili zatrzymania pracy pompy, ciężar własny metalowej części oraz rosnące ciśnienie wsteczne dociskają ją do gniazda. Proces przebiega samoczynnie i opiera się na prawach fizyki. Do otwarcia wystarcza naturalna energia kinetyczna przemieszczającej się cieczy.
Budowa wariantu z elementem prowadzonym wzdłuż osi
Działanie wersji z grzybkiem przypomina tradycyjne zawory grzybkowe odcinające. Grzyb na trzpieniu przesuwa się wewnątrz pionowo. Siła napływającej cieczy pcha go do góry. Kiedy ciśnienie spada, element zamykający opada na gniazdo. Bardzo często nad grzybkiem znajduje się stalowa sprężyna, która przyspiesza dociśnięcie układu. Taka budowa sprawia, że woda musi delikatnie zmienić kierunek wewnątrz korpusu, co automatycznie wytwarza pewien opór hydrauliczny na danym odcinku sieci.
Straty ciśnienia w zależności od budowy wewnętrznej korpusu
Każdy element zamontowany na sieci przesyłowej wywołuje mierzalne opory miejscowe. Dobierając zawór zwrotny – klapowy czy grzybkowy – do rurociągów o dużych przekrojach, projektanci z reguły stawiają na ten pierwszy ze względu na niższe opory przepływu. Po otwarciu przelotu dysk chowa się w górnej części korpusu, uwalniając niemal pełen przekrój rury. Powoduje to bardzo niskie straty ciśnienia w magistralach. Wersje grzybkowe zmuszają medium do omijania gniazda i zmiany kierunku przepływu wewnątrz odlewu, co naturalnie powoduje wyższe opory hydrauliczne.
Wpływ zanieczyszczeń w transportowanym medium na niezawodność
Skład oraz rodzaj przesyłanej substancji bezpośrednio determinują wybór właściwego wykonania materiałowego armatury. Modele wyposażone w sprężynę i grzybek sprawdzają się w instalacjach transportujących czystą wodę i obojętne gazy. Są jednak wrażliwe na zanieczyszczenia stałe. Podczas pompowania ścieków lub wody zapiaszczonej, drobne frakcje blokują pracę sprężyny i prowadnicy. W tak zanieczyszczonym środowisku montuje się luźne dyski. Wolna przestrzeń wokół zawiasu nie ulega szybkiemu zapychaniu, co zapobiega blokowaniu się części roboczych.
Znaczenie ułożenia rurociągu dla poprawnej pracy układu
Pozycja montażowa armatury zależy od wbudowanego mechanizmu zamykającego. Typowe urządzenia z uchylnym dyskiem instaluje się najczęściej na rurociągach poziomych. Dopuszcza się ich pracę na odcinkach pionowych, ale wyłącznie przy przepływie z dołu do góry. Wynika to z faktu, że swobodne opadanie klapy wymaga działania siły grawitacji. Odlewy zaopatrzone w grzybek i sprężynę można montować w różnych płaszczyznach. Siła uszczelniająca otwór pochodzi tam z rozprężania się metalowej spirali, dzięki czemu zawór działa poprawnie.
Zabezpieczenie przed zjawiskiem uderzenia hydraulicznego
Zmienne parametry pracy w zakładach przemysłowych wymagają uwzględnienia ryzyka wystąpienia uderzeń ciśnienia. Błyskawiczne odcięcie przepływu wstecznego chroni kosztowne pompy przed mechanicznym uszkodzeniem. Konstrukcje sprężynowe domykają gniazdo w ułamku sekundy, skutecznie tłumiąc fale uderzeniowe. Elementy z luźno zawieszoną klapą potrzebują odrobinę więcej czasu na powrót. W sieciach narażonych na częste pulsacje, to opóźnienie powoduje gwałtowne uderzanie dysku o korpus, co prowadzi do degradacji uszczelnień i pękania odlewów.
Armatura przemysłowa i jej serwis
Utrzymanie pełnej sprawności układów pompowych wymaga okresowej weryfikacji stanu technicznego. Wykonując przegląd, należy zapewnić swobodny dostęp do wnętrza korpusu. Modele klapowe są pod tym względem bardzo wygodne w obsłudze, ponieważ mają demontowaną pokrywę górną. Najważniejsze działania serwisowe to:
- zredukowanie ciśnienia na głównym pionie zasilającym sieć,
- weryfikacja stanu uszczelek znajdujących się pod pokrywą,
- mechaniczne usunięcie osadów nagromadzonych na metalowym gnieździe.
Prawidłowo serwisowana armatura przemysłowa ulega jedynie naturalnemu procesowi zużycia w toku eksploatacji. Cykliczne czyszczenie ułatwia płynne domykanie się części stalowych, a wymiana uszczelnień na czas pozwala uniknąć całkowitego demontażu odlewu z pracującej linii przesyłowej. Proste zabiegi konserwacyjne wykonywane na rurociągu znacznie wydłużają żywotność systemu i minimalizują ryzyko nagłych przerw w tłoczeniu medium.
Wymagania dotyczące materiałów konstrukcyjnych na sieciach
Zewnętrzne powłoki opisywanych urządzeń wykonuje się najczęściej z żeliwa, staliwa lub stali nierdzewnej, a przy niewielkich średnicach stosuje się mosiądz. Szare żeliwo sprawdza się w typowych instalacjach wodnych. Staliwo jest wymagane w miejscach o wysokich ciśnieniach roboczych oraz podwyższonych temperaturach. Z kolei stal nierdzewna to materiał niezbędny w instalacjach chemicznych. Zastosowany stop metali decyduje wyłącznie o fizycznej wytrzymałości sprzętu na korozję i ściskanie, nie wpływając na samą zasadę działania mechanizmu.
Wpływ minimalnego ciśnienia otwarcia na przepływ medium
Porównywane mechanizmy różnią się wartością ciśnienia wymaganego do zainicjowania przepływu. Ciężki dysk osadzony na sworzniu potrzebuje małej siły do minimalnego uchylenia. W obiegach grawitacyjnych, w których występuje niski napór medium, znacznie sprawniej zachowuje się swobodna klapa. Grzybek dociskany twardą sprężyną z drutu stawia cieczy o wiele większy opór początkowy. Zamontowanie takiego modelu na słabym odcinku sieci silnie redukuje ciśnienie końcowe, co bardzo negatywnie rzutuje na wydajność całego procesu technologicznego.
Generowanie zjawisk akustycznych w instalacjach przemysłowych
Kwestie akustyczne na rurociągach odgrywają ważną rolę w gęsto zabudowanych halach i stacjach pomp. Ciężki metalowy dysk, opadający gwałtownie na twarde gniazdo po wyłączeniu urządzenia tłoczącego, tworzy wyraźny, głośny dźwięk uderzenia. Element zamykający, który jest stabilnie prowadzony na trzpieniu i dociskany sprężyną, domyka otwór w sposób znacznie cichszy. Różnica ta ma szczególne znaczenie w aplikacjach wymagających zachowania niskiego poziomu hałasu z uwagi na bezpieczeństwo oraz komfort obsługujących stanowiska pracowników.
Wybór odpowiednich podzespołów dla rurociągów przemysłowych
Decydując, jaki zawór zwrotny ostatecznie trafi na instalację – klapowy czy grzybkowy – inżynierowie kierują się wyłącznie rygorystyczną specyfikacją rurociągu. Pod uwagę zawsze bierze się temperaturę, ciśnienie, średnicę rury oraz stopień stałego zanieczyszczenia pompowanej cieczy. Przedsiębiorstwo Armakon to dystrybutor o ponad trzydziestoletnim doświadczeniu, dostarczający profesjonalną armaturę, pompy, rury i elementy stalowe. Skontaktuj się z naszymi ekspertami, przedstaw wymagania swojego układu i zamów sprawdzone komponenty z naszej hurtowni, aby zapewnić stabilną pracę zakładu.
