Znany również jako przepływ wsteczny zawórZawory zwrotne zapewniają jednokierunkowy przepływ medium. Istnieje wiele typów zaworów zwrotnych, które zapewniają przepływ jednokierunkowy, przy czym najczęściej spotykane są zawory kulowe, tłokowe i grzybkowe. Zawory zwrotne to niezawodne urządzenia, które można stosować bez modyfikacji, jednak wiele złożonych zastosowań wymaga dostosowania zaworu zwrotnego. Współpraca z doświadczonym i chętnym do współpracy producentem zaworów jest kluczem do udanej optymalizacji projektu i produkcji.

Do czynników, które należy wziąć pod uwagę, należą medium, ciśnienie, temperatura, ograniczenia kosztowe oraz kontrola wymagana w przypadku konkretnego zastosowania. Czy zawór musi być szczelny? Czy można zastosować uszczelnienie bąbelkowo-szczelne? Jaki materiał sprawdzi się najlepiej? Czy dostępne w sprzedaży pierścienie uszczelniające typu O-ring są wystarczająco wytrzymałe? To tylko niektóre z kwestii branych pod uwagę przy wyborze zaworu zwrotnego.

Metalowe zawory kulowe

Zawory zwrotne kulowe są powszechne, proste i niedrogie, co czyni je prawdziwymi „koniami pociągowymi” w kategorii zaworów zwrotnych. Zawór zwrotny kulowy posiada mechanizm zamykający w kształcie kuli, który blokuje przepływ. Kula jest dociskana sprężyną, aby ograniczyć przepływ; konstrukcja bez sprężyny wymaga przepływu wstecznego, który przesuwa kulę w kierunku gniazda, do uszczelnienia. Wewnętrzne powierzchnie głównych gniazd są stożkowo zwężane, aby kula mogła się w nich zmieścić, tworząc szczelne uszczelnienie, które blokuje przepływ wsteczny.

Zawory zwrotne kulowe są często stosowane w hydraulice i hydraulice, dozowaniu chemikaliów, paliw i napojów, w kranach dozowników cieczy lub żeli, urządzeniach natryskowych, gumowych gruszkach do pompowania powietrza oraz w różnego rodzaju pompach, w tym ręcznych pompkach pneumatycznych lub strzykawkach dozujących z możliwością ponownego napełniania. Dostępne w wersji metalowej i innych materiałach, często stanowią dobry wybór w przypadku wysokiego ciśnienia.

Jeden z wniosków przedstawionych firmie Specialty Manufacturing dotyczył kąpieli olejowej, która wymagała zaworów zwrotnych do regulacji ciśnienia oleju. Klient poszukiwał ekonomicznego zaworu, który mógłby pracować w ekstremalnych temperaturach, od -20°C do 200°C, co oznaczało, że większość pierścieni uszczelniających typu O-ring nie nadawała się do tego celu. Konstrukcja nie musiała spełniać rygorystycznych wymagań ciśnieniowych ani być całkowicie szczelna. W tym przypadku najbardziej ekonomiczną konstrukcją była kula, sprężyna i korpus z kulą ze stali nierdzewnej i blachą stalową.

Zawór zwrotny tłokowy

Zawór zwrotny tłokowy to w istocie zawór zwrotny podnoszący, w którym przepływ trafia spod gniazda. Zawór zwrotny tłokowy jest stosowany w zastosowaniach, w których niezawodne uszczelnienie ma kluczowe znaczenie i idealnie sprawdza się przy niskich przepływach. Zawory zwrotne tłokowe są również w dużym stopniu konfigurowalne.

Gdy strumień wpływa do zaworu zwrotnego tłokowego, tłok unosi się pod wpływem ciśnienia strumienia skierowanego w górę. Gdy strumień się zatrzyma lub zmieni kierunek, tłok jest dociskany do gniazda zaworu przez przepływ wsteczny i grawitację.

Jeden z klientów Specialty Manufacturing potrzebował zaworu zwrotnego do samochodowego układu chłodzenia stosowanego w pojazdach uprzywilejowanych, którego celem było zmniejszenie zużycia energii podczas postoju pojazdu. Rozwiązanie obejmowało dwa zawory zwrotne tłokowe wbudowane w układ, które okazały się optymalne, ponieważ zapewniają odpowiedni przepływ, są wytrzymałe i współpracują z obecnym systemem klienta. Konstrukcja ta zawierała pierścienie uszczelniające typu O, które są odporne na wysokie temperatury i zapewniają szczelność zaworu. Firma Specialty Manufacturing przeprowadziła wiele iteracji, zanim opracowała rozwiązanie spełniające wszystkie złożone wymagania.

Metalowy zawór zwrotny grzybkowy

W zastosowaniach wymagających rozwiązań o wysokim przepływie i ekonomicznych, często stosuje się zawory zwrotne grzybkowe. Zawór ten posiada tarczę na końcu trzpienia lub tulei, która pełni funkcję urządzenia kontrolującego przepływ.

Ważnym czynnikiem w przypadku zaworów zwrotnych jest ciśnienie otwarcia, czyli minimalna różnica ciśnień przed zaworem między wlotem a wylotem, przy której zawór zadziała. Wpływająca ciecz naciska na grzybek i sprężynę, przesuwając go, a otwory wokół kątowej powierzchni gniazda umożliwiają przepływ. Prawie wszystkie zawory zwrotne są wyposażone w sprężynę, która może być słaba lub silna, co stawia dodatkowy opór.

Rozwiązanie polegało na modyfikacji istniejącego zaworu Specialty Manufacturing poprzez zainstalowanie pierścienia uszczelniającego typu O-ring, który miał być osadzony w zaworze zwrotnym i otwierać się i zamykać pod wpływem określonych ciśnień. Złożony projekt wymagał kilku iteracji w ciągu roku, a rozwiązanie łączyło w sobie konstrukcje różnych zaworów zwrotnych, aby spełnić specyficzne wymagania. Rezultatem nie była metoda prób i błędów, lecz współpraca z producentem nad skomplikowanymi wymaganiami, aż do uzyskania precyzyjnych specyfikacji i projektu.

Streszczenie

Prawie niemożliwe jest stwierdzenie z całą pewnością, że konkretny zawór zwrotny Należy stosować do określonego typu aplikacji, dopóki nie zostanie ona zidentyfikowana i przeanalizowana. Zamiast tego wymagane jest dogłębne zrozumienie dynamiki jednokierunkowej regulacji przepływu za pomocą zaworów zwrotnych, połączone z gotowością do dostosowania dowolnego zaworu do wymagań aplikacji.

Firma Specialty Manufacturing zapewnia jedno i drugie, nieustannie wykorzystując swój talent inżynierski, aby tworzyć dokładnie takie konstrukcje, które działają od pierwszego użycia i zapewniają długą i bezproblemową eksploatację.