در طراحی و نگهداری سیستمهای خط لوله سیال مدرن، جریان برگشتی متوسط یک نگرانی حیاتی است که میتواند منجر به نوسانات فشار سیستم، آلودگی منابع آب بالادست، آسیب برگشت پمپ و خرابی مکانیکی تجهیزات گرانقیمت شود. برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی عملیات سیستم، اجزای مختلف کنترل سیال نقش حیاتی دارند.
جلوگیری از جریان برگشتی رسانه ها یک نیاز اساسی در تصفیه آب، فرآوری شیمیایی، هیدرولیک و سیستم های تامین آب شهری است. در حالی که هدف نهایی این شیرها یکسان است، ساختار داخلی و سناریوهای کاربردی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.
دریچه جریان برگشت و شیر جلوگیری از جریان برگشت مکانیزم های دفاع دوگانه
در سناریوهایی که سیستم های تامین آب باید از رسانه های سمی جدا شوند، دریچه جریان برگشتی به عنوان یک مانع ایمنی ضروری عمل می کند. برای شرایط پرخطر، شیر جلوگیری از جریان برگشتی ، متشکل از دو مستقل شیرهای چک و یک شیر تسکین اتمسفر، سطح بالاتری از محافظت را فراهم می کند. با ایجاد یک ناحیه فشار کاهش یافته بین دو شیر چک کار می کند. اگر فشار پایین دست به طور غیرعادی افزایش یابد یا فشار بالادست کاهش یابد، شیر به طور خودکار بسته می شود و درگاه تخلیه را باز می کند تا جریان برگشتی بالقوه تخلیه شود و از آلودگی متقاطع جلوگیری می کند.
انسداد جریان اساسی: کاربرد گسترده شیر غیر برگشتی
به عنوان اساسی ترین عنصر کنترل یک طرفه در خطوط لوله سیال، شیر بدون برگشت برای باز و بسته شدن خودکار کاملاً به جریان خود رسانه متکی است. هنگامی که محیط در جهت جلو جریان می یابد، دیسک شیر با فشار سیال باز می شود. هنگامی که سیال تلاش می کند به سمت عقب جریان یابد، فشار سیال همراه با وزن دیسک (یا نیروی فنر) باعث می شود که دیسک محکم بنشیند و جریان معکوس را قطع کند.
انتخاب ساختار شیر به فضای نصب، درجه بندی فشار و ویژگی های خاص محیط بستگی دارد.
1. سوپاپ برگشت
این دیسک با مقاومت جریان کم و ظرفیت جریان بالا مشخص می شود، دیسک روی یک لولا یا شفت در خارج از صندلی می چرخد. برای خطوط لوله با قطر زیاد و سرعت کم ایده آل است. با این حال، برای سیستم هایی با نوسانات سرعت بالا یا خطرات چکش آب توصیه نمی شود.
2. شیر چک فنری
این شیر دارای یک فنر دقیق برای کمک به جابجایی سریع دیسک سوپاپ است. را شیر چک فنری بسیار سریع بسته می شود، به طور موثر چکش آب را از بین می برد و از نصب در هر زاویه ای، چه عمودی یا افقی پشتیبانی می کند.
3. شیر چک ویفر
طراحی شده با طول ساختاری فوق العاده کوتاه، شیر چک ویفر بین دو فلنج لوله بسته می شود. جمع و جور، سبک وزن است و در فضای نصب قابل توجهی صرفه جویی می کند و آن را برای شبکه های لوله کشی با قطر بزرگ و یکپارچه مناسب می کند.
4. شیر چک دوبل
متشکل از دو مجموعه مستقل شیر چک به صورت سری، شیر چک دوبل افزونگی را فراهم می کند. حتی اگر یکی از سوپاپ ها توسط زباله آلوده شود، شیر دوم برای جلوگیری از جریان برگشتی کارایی خود را حفظ می کند.
5. شیر چک پی وی سی
ساخته شده از پلی وینیل کلراید، شیر چک پی وی سی مقاومت در برابر خوردگی عالی را ارائه می دهد. سبک وزن و نصب آسان است و معمولاً در آبزی پروری، آبیاری و خطوط شیمیایی حاوی اسیدها یا بازهای ضعیف استفاده می شود.
6. شیر چک هیدرولیک
به طور خاص برای سیستم های هیدرولیک فشار بالا مهندسی شده است شیر چک هیدرولیک با دقت فوق العاده ساخته شده است. دارای مقاومت فشار بالا و نشت داخلی بسیار کم است که از حفظ فشار در مدارهای هیدرولیک اطمینان می دهد.
جدول زیر تفاوت های فنی بین انواع مختلف شیر را برای راهنمایی کاربرد عملی نشان می دهد:
| نوع سوپاپ | محدوده فشار | نوع رسانه | جهت نصب | افت فشار | کاهش چکش آب |
| سوپاپ برگشت نوسان | کم تا متوسط | آب، سیالات با ذرات ریز | افقی (یا عمودی جریان بالا) | خیلی کم | ضعیف |
| شیر چک فنری | کم به زیاد | مایعات تمیز، گازها | بدون محدودیت (هر زاویه ای) | متوسط | خیلی قوی |
| شیر چک ویفر | متوسط | آب، فاضلاب صنعتی | افقی یا عمودی | کم | متوسط |
| شیر چک دوبل | کم (Potable/Fire) | آب آشامیدنی، خاکستری | معمولاً افقی | متوسط | میانگین |
| شیر چک پی وی سی | کم (Typically < 1.0 MPa) | مایعات خورنده، آب | بستگی به طراحی داره | متوسط | میانگین |
| شیر چک هیدرولیک | بالا (تا 31.5 مگاپاسکال) | روغن هیدرولیک، روغن معدنی | بدون محدودیت | بالا (به دلیل نیروی فنر) | خیلی قوی |
انتخاب نادرست اغلب منجر به صداهای "چکش آبی"، سایش غیرعادی سطوح آب بندی یا حتی ترکیدگی لوله می شود.
حذف چکش آب خط لوله
در خروجی پمپ یا خطوط لوله پر افت با استفاده از استاندارد سوپاپ برگشت نوسان ممکن است باعث چکش شدید آب شود زیرا سرعت بسته شدن دیسک از جریان معکوس عقب است. جایگزین کردن آن با a شیر چک فنری یا جمع و جور شیر چک ویفر راه حل استاندارد است. کشش فنر دیسک را در لحظهای که سرعت جریان به صفر میرسد، به عقب برمیگرداند.
تنظیمات برای جلوگیری از آلودگی شدید
در محل اتصال آب شهری و منابع آب کمکی صنعتی، الف شیر جلوگیری از جریان برگشتی یا شیر چک دوبل باید نصب شود. در حالی که ساده است دریچه جریان برگشتی حفاظت اولیه را فراهم می کند، اجزای دو مرحله ای یا امدادی تضمین می کند که آلاینده ها به سیستم آب آشامیدنی عمومی در شرایط شدید سیفوناژ یا فشار برگشتی وارد نمی شوند.
محیط های خورنده و پرفشار
برای محیط های اسیدی یا قلیایی که دریچه های فلزی در برابر خوردگی تسلیم می شوند شیر چک پی وی سی یک انتخاب مقرون به صرفه است در بخش اتوماسیون و تجهیزات سنگین که فشار به صدها کیلوگرم می رسد، یک استحکام بالا است شیر چک هیدرولیک برای اطمینان از نشتی صفر و عمر طولانی تحت عملیات فرکانس بالا مورد نیاز است.