Ha hidraulikus rendszerekkel vagy vízvezetékekkel dolgozik, a megfelelő visszacsapó szelep kiválasztása különbséget tehet a zavartalan működés és a költséges javítások között. Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep számos ipari alkalmazás népszerű választásává vált, de nem mindig egyszerű megérteni, miben különbözik a többi opciótól.
Mi az S típusú horganyzott visszacsapó szelep?
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep egy egyirányú áramlásszabályozó eszköz, amely megakadályozza, hogy a folyadék visszafelé áramoljon a csőrendszerben. A "horganyzott" rész azt jelenti, hogy a szeleptest védő cinkbevonattal van felhordva tűzihorganyzással vagy galvanizálással. Ez a cinkréteg pajzsként működik a rozsda és a korrózió ellen, ezért gyakran látni ezeket a szelepeket kültéri berendezésekben és vízrendszerekben.
Az "S típusú" jelölés különböző dolgokat jelenthet attól függően, hogy hidraulikus berendezést vagy szabványos vízvezetéket néz-e. A hidraulikus alkalmazásokban az S típus jellemzően rugós feszítőfejre vagy dugattyúra vonatkozik, amely akár 450 bar (körülbelül 6500 psi) nyomást is képes kezelni. Csővezetéki munkáknál az S egy lengő-visszacsapó szelepet jelezhet dugós hegesztési csatlakozásokkal vagy egy adott gyártó sorozatát. Ez a különbségtétel azért fontos, mert a két minta egészen eltérően működik.
Hogyan működik az S típusú mechanizmus?
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep hidraulikus változata rugós dugattyút használ, amely egy középvonal mentén csúszik. Amikor a folyadéknyomás elég erősen nyomja a dugattyút, összenyomja a rugót és kinyitja a szelepet. Abban a pillanatban, amikor a nyomás lecsökken, vagy megpróbál visszafordulni, a rugó visszapattintja a dugattyút a helyére, és szoros tömítést hoz létre. Ez gyorsan megtörténik, ami segít megelőzni a vízkalapácsot (azokat a hangos csattanó hangokat, amelyeket néha hall a csövekben).
Az S típusú csővezetéknek viszont általában van egy tárcsája vagy szárnya, amely egy zsanéron lengő. A gravitáció és az előre áramlás kinyitja a tárcsát, és amikor az áramlás leáll, a tárcsa visszaesik a helyére. Ez a kialakítás jól kezeli a nagyobb csöveket, és nem bánja a vízben lévő szilárd részecskéket, de lassabban zár, mint a dugattyús típus. A kettő közötti választás befolyásolja az S típusú horganyzott visszacsapó szelep teljesítményét a valós körülmények között.
A horganyzott bevonat megértése
A horganyzási folyamat során az acél alkatrészeket 840 °F körüli olvadt cinkbe mártják. Ez több réteget hoz létre: egy belső cink-vas ötvözet réteget, amely szorosan kötődik az acélhoz, és egy külső tiszta cinkréteget, amely átveszi a környezeti hatások hatását. Amikor ez a külső réteg korrodálódik, valójában megvédi az alatta lévő acélt az áldozatvédelemnek nevezett folyamaton keresztül.
A tűzihorganyzás általában 45-85 mikron vastagságú bevonatot eredményez, amely normál légköri körülmények között akár 50 évig is eltarthat. Az S típusú horganyzott visszacsapó szelepnek ez a hosszan tartó védelem előnye, különösen akkor, ha szabadban vagy fűtetlen épületekben telepítik. A cinkbevonatnak azonban vannak hőmérsékleti korlátai. A 200°C (392°F) feletti folyamatos expozíció károsítja a bevonatot, 250°C felett pedig a cink elkezd leválni az acélról. Ez azt jelenti, hogy az S típusú horganyzott visszacsapó szelep olyan rendszerekben működik a legjobban, amelyek hideg vagy meleg folyadékokat kezelnek, nem gőzt vagy magas hőmérsékletű hidraulikaolajat.
Nyomás és áramlási előírások
Egy tipikus hidraulikus horganyzott S típusú visszacsapó szelep a nyílás méretétől függően 35-40 MPa üzemi nyomást képes kezelni. A kisebb méretek (6–15 mm) általában 40 MPa-ra képesek, míg a nagyobb méretek (20–30 mm) 35 MPa-ra korlátozódhatnak. A maximális áramlási sebesség 15-300 liter/perc, ami a legtöbb mobil hidraulikus berendezésre és ipari gépre vonatkozik.
A repedési nyomás (a szelep kinyitásához szükséges minimális nyomás) egy másik fontos szám. A legtöbb S típusú kivitelnél ez 0 és 0,6 MPa között van. Az alacsonyabb repedési nyomás azt jelenti, hogy a szelep könnyebben nyílik, ami csökkenti az energiaveszteséget a rendszerben. A túl alacsony beállítás azonban a szelep megremegését okozhatja, ha az áramlás ingadozik. A probléma elkerülése érdekében az S típusú horganyzott visszacsapó szelepnek meg kell egyeznie a rendszer minimális üzemi nyomásával.
Az S típusú kivitelben az áramlási ellenállás nagyobb, mint a lengő-visszacsapó szelepé, mivel a folyadéknak egyenesen felfelé kell nyomnia a dugattyút a rugófeszültség ellen. Ez olyan nyomásesést hoz létre, amely hasonló a gömbszelepen tapasztalhatóhoz. Nagy átfolyású alkalmazásoknál, ahol a nyomásesés sokat számít, érdemes kiszámolnia, hogy az S típusú a megfelelő választás-e, vagy a lengésellenőrzés jobban működne.
Hőmérsékleti szempontok horganyzott szelepeknél
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep hőmérsékleti tartománya általában -20°C és 80°C között mozog a benne lévő folyadék esetében. A környezeti hőmérsékletnek -20°C és 50°C között kell lennie. Ezek a határértékek mind a cinkbevonatból, mind a szelep belsejében használt tömítőanyagokból származnak.
Amikor a hőmérséklet folyamatosan 200 °C fölé emelkedik, a cinkbevonat elkezd lebomlani. A 350°C-ig terjedő rövid expozíció nem okozhat azonnali meghibásodást, de a magas hőmérsékleten végzett ismételt ciklus mindenképpen lerövidíti a szelep élettartamát. Ha rendszere rendszeresen 180°F feletti melegvizet futtat, akkor valószínűleg rozsdamentes acél opciókat kell keresnie az S típusú horganyzott visszacsapó szelep helyett.
A hideg hőmérséklet általában kevésbé okoz problémát magának a horganyzott bevonatnak, de ügyelnie kell a jégképződésre a vízrendszerekben. A szeleptest megrepedhet, ha a benne lévő víz megfagy és kitágul. A megfelelő téliesítés vagy glikolkeverékek használata segít megelőzni ezt a problémát a szezonális rendszerekben.
Ahol a legjobban működik az S típusú horganyzott visszacsapó szelep
A tűzvédelmi rendszerek a horganyzott visszacsapó szelepek fő alkalmazási területei. A tűzvédelmi visszacsapó szelepekhez szükséges UL és FM tanúsítványok gyakran horganyzott öntöttvas vagy gömbgrafitos öntöttvas konstrukciót írnak elő. Az S típusú kialakítás ezekben a rendszerekben megakadályozza a visszafolyást a tűzoltó szórófej felszállóiból, és biztosítja, hogy szükség esetén mindig rendelkezésre álljon a víz. A horganyzott bevonat több évtizedes védelmet nyújt még nedves szelepes helyiségekben vagy kültéri telepítéseknél is.
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelepek az öntözőrendszerek számára is előnyösek. A mezőgazdasági szivattyúállomások, a golfpályák vízrendszerei és a települési öntözőhálózatok visszacsapó szelepeket használnak a szivattyúvezetékek feltöltésének fenntartásához és az ellenirányú áramlás megakadályozásához. A cinkbevonat jobban kezeli az öntözővízben lévő műtrágyák és ásványi anyagok hatását, mint a csupasz acél, bár nem olyan jól, mint a rozsdamentes acél.
A mobil hidraulikus berendezések, például a kotrógépek, daruk és mezőgazdasági gépek általában az S típusú horganyzott visszacsapó szelep nagynyomású hidraulikus változatát használják. Ezek a szelepek megvédik a hidraulikus szivattyúkat és motorokat a nyomáscsúcsoktól, amikor a gép leáll, vagy amikor a terhelés hirtelen eltolódik. A kompakt kialakítás szűk helyeken is elfér, a horganyzott felület pedig ellenáll a rozsdának az esőtől és a sártól a munkaterületeken.
A települési vízelosztó rendszerek néha nagyobb horganyzott lengő-visszacsapó szelepeket használnak (amelyeket egyes gyártók S típusúnak nevezhetnek) a szivattyúállomásokon és a nyomászónák határain. Ezek a berendezések megakadályozzák a víz visszaáramlását a szivattyúkon keresztül, amikor azok leállnak, így védik a berendezést és fenntartják a megfelelő nyomászónákat az elosztóhálózatban.
Bevált telepítési gyakorlatok
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep megfelelő felszerelése az áramlási irány ellenőrzésével kezdődik. Minden visszacsapó szelep testére öntött vagy bélyegzett nyíl van, amely mutatja, hogy a folyadéknak milyen irányba kell folynia. A hátrafelé történő beszerelés azt jelenti, hogy a szelep folyamatosan zárva marad, és teljesen blokkolja a rendszert.
A szelep tetszőleges irányban beszerelhető (vízszintesen, függőlegesen vagy szögben), de a felfelé áramlású függőleges beépítést gyakran előnyben részesítik az S típusú kivitelnél, mert a gravitáció megfelelően segíti a dugattyúülést záráskor. Vízszintes futásoknál győződjön meg arról, hogy a szelep mindkét oldalán megfelelő alátámasztás van, hogy megakadályozza a csőfeszültség átjutását a szeleptestre.
A menetes csatlakozásokhoz megfelelő tömítőanyagra van szükség, de ne kerüljön szalag vagy keverék a szelep belsejébe, ahol az megzavarhatja a mozgó alkatrészeket. Menetes horganyzott visszacsapó szelep S típusú telepítésekhez használjon PTFE szalagot vagy a folyadékkal kompatibilis csőadalékot. Ne húzza túl a menetes csatlakozásokat, mert ez megrepedhet a szeleptesten, különösen öntöttvas szerkezeteknél.
A karimás csatlakozások egyenletes csavarnyomatékot igényelnek a csillagmintát követve, hogy biztosítsák a tömítés megfelelő illeszkedését. A karima felületeinek horganyzott felületének elég simának kell lennie a tömítéshez, de a durva horganyzás enyhe csiszolást igényelhet az összeszerelés előtt. Ellenőrizze a tömítés anyagának kompatibilitását az S típusú horganyzott visszacsapó szelep folyadékkal és üzemi hőmérsékletével egyaránt.
Karbantartási követelmények
A rendszeres ellenőrzés biztosítja az S típusú horganyzott visszacsapó szelep megbízható működését. A telepítést követő első hat hónapban a havi ellenőrzések segítenek a telepítési problémák korai felismerésében. Ezt követően a legtöbb alkalmazásnál általában elegendő a negyedéves ellenőrzés. Az ellenőrzések során keresse a szelepház körüli szivárgás jeleit, működés közbeni szokatlan zajokat vagy a rendszernyomás változásait, amelyek szelepproblémákat jelezhetnek.
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep belső részei beszennyeződhetnek a csőrendszerből származó törmelékkel. Szűrő vagy szűrő felszerelése az áramlás irányába (hidraulikus alkalmazásokhoz 15 mikronos szűrés javasolt) megakadályozza, hogy szilárd részecskék elakadjanak a dugattyúban vagy összegyűljenek a szelepülék alatt. Ez az egyszerű kiegészítés jelentősen meghosszabbíthatja a szelep élettartamát és csökkentheti a karbantartási igényeket.
Ha vízkalapácsot vagy hangos záródási hangot észlel, előfordulhat, hogy a szelep túlméretezett az Ön áramlási sebességéhez képest, vagy a repedési nyomás túl alacsonyra van állítva. A rugó előfeszítésének beállítása (ha a szelep kialakítása ezt lehetővé teszi) vagy a szelep másik méretűre cseréje megoldhatja ezeket a problémákat. A szelepüléken túli tartós szivárgás általában azt jelenti, hogy törmelék tapadt a tömítőfelületre, vagy az ülék elhasználódott, és ki kell cserélni.
A külső horganyzott bevonat minimális karbantartást igényel, de ha fehér rozsda (nedves tárolási folt) képződik a felületen, törölje le, és hagyja alaposan megszáradni a szelepet. Ez a fehér korróziós termék cink-oxid, és bár rosszul néz ki, valójában védi az alatta lévő acélt. A valódi korrózió az alapfémig vörös vagy barna rozsdaként jelenik meg, és azt jelzi, hogy a cinkbevonat meghibásodott ezen a helyen.
Anyaglehetőségek összehasonlítása
Amikor az S típusú horganyzott visszacsapó szelep és más anyagok között dönt, a költség és a korrózióállóság a fő tényezők. A horganyzott acél középen áll: körülbelül 40%-kal olcsóbb, mint a rozsdamentes acél, de sokkal jobb korrózióvédelmet nyújt, mint a csupasz szénacél vagy az öntöttvas.
A rozsdamentes acél visszacsapó szelepek (jellemzően 316-os vagy 304-es fokozat) a legjobb korrózióállóságot nyújtják, különösen sós vízben vagy vegyi környezetben. Magasabb hőmérsékletet bírnak a bevonat károsodása nélkül, és tovább tartanak zord körülmények között. A rozsdamentes acél azonban 2,5-5-ször többe kerül, mint egy S típusú horganyzott visszacsapó szelep. Édesvízi vagy enyhe ipari környezetben végzett költségvetés-tudatos projektek esetén a horganyzott opció pénzügyileg ésszerűbb.
A bronz visszacsapó szelepek jól működnek a lakossági vízvezetékekben és ott, ahol magasabb hőmérsékletre van szükség, de alacsonyabb nyomásra korlátozódnak, mint az S típusú horganyzott visszacsapó szelepeknél. Az S típusú hidraulikus kialakítás 450 bar nyomása messze meghaladja azt, amit a bronz elbír. A bronz is többe kerül szelepenként, bár nem annyiba, mint a rozsdamentes acél.
A csupasz acél vagy öntöttvas visszacsapó szelepek eleve olcsóbbak, de festést vagy egyéb védelmet igényelnek korrozív környezetben. A karbantartási költségek és a rövidebb élettartam általában ellensúlyozzák a kezdeti megtakarításokat. Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep jobb hosszú távú értéket biztosít a legtöbb olyan helyzetben, ahol nincs szükség extrém korrózióállóságra.
Gyakori problémák és megoldások
Repedés vagy csapkodás akkor fordul elő, amikor a szelep gyorsan nyit és zár a repedési nyomásküszöb közelében fellépő nyomásingadozások miatt. Ez a probléma gyakran akkor fordul elő, ha egy S típusú horganyzott visszacsapó szelep túlméretezett a tényleges áramlási sebességhez képest. A megoldás vagy egy kisebb szelep beszerelése, vagy a repedési nyomás beállításának növelése, ha a szelep kialakítása lehetővé teszi a beállítást. Egyes esetekben egy kis nyílás vagy áramláskorlátozás hozzáadása az áramlás irányába stabilizálja az áramlási mintát.
A vízkalapács hangos dörömbölésben nyilvánul meg, amikor a szelep hirtelen zár. Az S típusú dugattyú általában jobban kezeli ezt, mint a lengésellenőrzés, mivel a rugós zárás gyorsan és simán megy végbe. Ha a vízkalapács továbbra is fellép, szükség lehet egy másik, lassabb zárási karakterisztikával rendelkező szelepre, vagy egy vízkalapács-levezető hozzáadására a rendszerben. A cső megfelelő alátámasztása szintén segít minimalizálni a nyomáslökések okozta zajt és stresszt.
A szelepüléken túli szivárgás ellenirányú áramlást tesz lehetővé, ami meghiúsítja a visszacsapó szelep teljes célját. Kis mennyiségű szivárgás (0,25 cm³/perc alatt vagy körülbelül 5 csepp percenként) a legtöbb S típusú horganyzott visszacsapó szelepre vonatkozó elfogadható specifikációk közé esik. A túlzott szivárgás általában azt jelenti, hogy törmelék rakódott be az ülésbe, a tömítőfelületek elhasználódtak, vagy a rugó meggyengült. A belső alkatrészek tisztítása vagy cseréje megoldja a legtöbb szivárgási problémát.
A test vagy a csatlakozások körüli külső szivárgás a tömítés meghibásodását vagy a ház megrepedését jelzi. A csavarok meghúzása megakadályozhatja a kisebb sírást, de ha a szivárgás továbbra is fennáll, szét kell szerelni a szelepet, meg kell vizsgálni a tömítőfelületeket, és ki kell cserélni a tömítéseket. A szelepház repedései teljes szelepcserét igényelnek, mivel a szerkezeti integritás sérül.
Piaci opciók és beszállítók
Számos nagy gyártó gyárt S típusú horganyzott visszacsapó szelepeket a különböző piacokra. A Bosch Rexroth, a Parker Hannifin és a PONAR Wadowice precíziós hidraulikus változatokat kínál a mobil berendezésekhez és ipari gépekhez szükséges nagynyomású képességekkel és kompakt méretekkel. Ezek a cégek részletes műszaki adatokat szolgáltatnak, és segíthetnek a megfelelő szelepválasztásban az igényes hidraulikus alkalmazásokhoz.
Víz- és vízvezeték-szerelési alkalmazásokhoz az olyan vállalatok, mint a Watts (beleértve az Ames márkáját), a Mueller és különböző kínai gyártók (FCV, Dervos, Neway) horganyzott visszacsapó szelepeket gyártanak, amelyeket S típusú vagy hasonló sorozatkódként lehet megjelölni. Ezek a szelepek általában megfelelnek a vízszolgáltatásra vonatkozó ANSI/AWWA szabványoknak, és szükség esetén megfelelő tűzvédelmi vagy ivóvízhasználati tanúsítvánnyal rendelkeznek.
Az árak nagymértékben változnak a mérettől, a nyomásértéktől és a tanúsítványoktól függően. A kisméretű hidraulikus, horganyzott S típusú visszacsapószelepes egységek (6-15 mm-es csatlakozók) 100 dollár alatt is lehetnek, míg a tanúsított tűzoltósági modellek 4 hüvelykes méretben 800 és 900 dollár között mozognak. A nagy, 12 hüvelykes karimás egységek meghaladhatják az 5000 dollárt, különösen UL vagy FM listák esetén. A tanúsítási költségek és a tesztelési követelmények jelentősen megnövelik az árat a nem tanúsított ipari szelepekhez képest.
S típusú horganyzott visszacsapó szelep beszerzésekor mérlegelje, hogy szüksége van-e helyi raktárkészlettel rendelkező forgalmazóra a gyors szállítás érdekében, vagy közvetlenül a gyártóktól rendelheti meg a nagyobb mennyiségek kedvezőbb árát. A műszaki támogatás minősége is számít, különösen a hidraulikus alkalmazásoknál, ahol a megfelelő választás befolyásolja a rendszer teljesítményét és a berendezés védelmét.
A helyes döntés meghozatala
Az S típusú horganyzott visszacsapó szelep választásának akkor van értelme, ha jó korrózióvédelemre van szüksége elfogadható áron olyan rendszerekben, amelyek 200°C alatt, mérsékelt vegyszerterhelés mellett üzemelnek. A hidraulikus Type S kialakítás nagynyomású képessége megfelel a mobil berendezéseknek és az ipari gépeknek, ahol szűk a hely és gyakoriak a nyomáscsúcsok. Vízrendszereknél a horganyzott bevonat több évtizedes szolgálatot tesz lehetővé az öntözéstől a tűzvédelemig.
A horganyzott S típusú visszacsapó szelep azonban nem mindig a legjobb megoldás. A 180°F feletti magas hőmérsékletű, folyamatos működésű rendszerekben rozsdamentes acélt kell használni. A sósvízi vagy erősen korrozív vegyi alkalmazások számára is előnyös a rozsdamentes acélra való frissítés a magasabb költségek ellenére. A nagyon nagy csövek (12 hüvelyk felett) jobban működhetnek az epoxi bevonatú vagy rozsdamentes acél lengéscsillapítókkal, nem pedig a horganyzott S típusú kivitelekkel.
Döntésének kulcsfontosságú tényezői az üzemi nyomás, a hőmérséklet-tartomány, a folyadékkompatibilitás és a környezeti hatás. A szelep specifikációit igazítsa a tényleges rendszerkövetelményekhez, ahelyett, hogy túlzottan megadná azokat a feltételeket, amelyek nem fordulnak elő. A megfelelően kiválasztott horganyzott S típusú visszacsapó szelep évekig megbízható szolgáltatást nyújt minimális karbantartás mellett, védi szivattyúit és berendezéseit, miközben projektje költségvetésén belül marad.
Ha megérti, hogy az S típus mit jelent az Ön konkrét kontextusában (hidraulikus dugattyú vs. csővezeték lengésellenőrzése), segít abban, hogy a megfelelő szelepet kapja az alkalmazáshoz. Ha kétségei vannak, forduljon a gyártóhoz vagy egy szakképzett forgalmazóhoz, aki át tudja tekinteni a rendszer paramétereit és javasolni tudja a megfelelő szelepkonfigurációt. Ha most időt szán a megfelelő választásra, megelőzheti a drága hibákat és a későbbi leállásokat.
