Keď pracujete s hydraulickými systémami alebo vodovodnými potrubiami, výber správneho spätného ventilu môže znamenať rozdiel medzi hladkou prevádzkou a nákladnými opravami. Pozinkovaný spätný ventil typu S sa stal populárnou voľbou pre mnohé priemyselné aplikácie, ale pochopenie toho, čím sa líši od iných možností, nie je vždy jednoduché.
Čo je pozinkovaný spätný ventil typu S?
Pozinkovaný spätný ventil typu S je jednosmerné zariadenie na reguláciu prietoku, ktoré zabraňuje spätnému toku tekutiny vo vašom potrubnom systéme. The "galvanized" part means the valve body has a protective zinc coating applied through either hot-dip galvanizing or electroplating. Táto zinková vrstva pôsobí ako štít proti hrdzi a korózii, a preto tieto ventily často uvidíte vo vonkajších inštaláciách a vodných systémoch.
Označenie „Typ S“ môže znamenať rôzne veci v závislosti od toho, či sa pozeráte na hydraulické zariadenia alebo štandardné inštalatérske práce. V hydraulických aplikáciách sa typ S zvyčajne vzťahuje na dizajn pružinového taniera alebo piestu, ktorý dokáže zvládnuť tlaky až do 450 barov (asi 6 500 psi). Pri potrubných prácach môže písmeno S označovať výkyvný spätný ventil s hrdlovými zvarovými spojmi alebo sériu konkrétneho výrobcu. Tento rozdiel je dôležitý, pretože tieto dva dizajny fungujú úplne odlišne.
Ako funguje mechanizmus typu S?
Hydraulická verzia pozinkovaného spätného ventilu typu S používa pružinový piest, ktorý sa posúva pozdĺž stredovej čiary. Keď tlak kvapaliny tlačí na piest dostatočne silno, stlačí pružinu a otvorí ventil. V momente, keď tlak klesne alebo sa pokúsi obrátiť, pružina zaskočí piest späť do jeho sedla, čím vytvorí tesné tesnenie. Stáva sa to rýchlo, čo pomáha predchádzať vodným rázom (tieto hlasné búchacie zvuky, ktoré niekedy počujete v potrubí).
Na druhej strane potrubie typu S má zvyčajne kotúč alebo klapku, ktorá sa otáča na závese. Gravitácia a dopredný tok tlačia disk do otvorenia a keď sa prietok zastaví, disk spadne späť na svoje miesto. Tento dizajn si dobre poradí s väčšími rozmermi rúr a nevadia mu pevné častice vo vode, no zatvára sa pomalšie ako piestový typ. Voľba medzi týmito dvoma ovplyvňuje výkon vášho pozinkovaného spätného ventilu typu S v reálnych podmienkach.
Pochopenie galvanizovaného povlaku
Proces galvanizácie zahŕňa ponorenie oceľových častí do roztaveného zinku pri teplote približne 840 °F. To vytvára niekoľko vrstiev: vnútorná vrstva zliatiny zinku a železa, ktorá sa pevne spája s oceľou, a vonkajšia vrstva čistého zinku, ktorá je vystavená vplyvu prostredia. Keď táto vonkajšia vrstva koroduje, v skutočnosti chráni oceľ pod ňou prostredníctvom procesu nazývaného obetná ochrana.
Žiarové zinkovanie zvyčajne vytvára hrúbku povlaku 45 až 85 mikrónov, čo môže za normálnych atmosférických podmienok trvať viac ako 50 rokov. Pozinkovaný spätný ventil typu S ťaží z tejto dlhodobej ochrany, najmä pri inštalácii vonku alebo v nevykurovaných budovách. Avšak zinkový povlak má teplotné limity. Nepretržité vystavenie teplote nad 200 °C (392 °F) poškodí povlak a nad 250 °C sa zinok začne odlupovať od ocele. To znamená, že váš pozinkovaný spätný ventil typu S funguje najlepšie v systémoch, ktoré manipulujú so studenými až teplými kvapalinami, nie s parou alebo vysokoteplotným hydraulickým olejom.
Špecifikácie tlaku a prietoku
Typický hydraulický pozinkovaný spätný ventil typu S zvládne pracovné tlaky od 35 do 40 MPa v závislosti od veľkosti otvoru. Menšie veľkosti (6 mm až 15 mm) zvyčajne dosahujú hodnotu 40 MPa, zatiaľ čo väčšie veľkosti (20 mm až 30 mm) môžu byť obmedzené na 35 MPa. Maximálne prietoky sa pohybujú od 15 do 300 litrov za minútu, čo pokrýva väčšinu mobilných hydraulických zariadení a priemyselných strojov.
Trhací tlak (minimálny tlak potrebný na otvorenie ventilu) je ďalším dôležitým číslom. Pre väčšinu konštrukcií typu S sa to pohybuje od 0 do 0,6 MPa. Nižší tlak praskania znamená, že ventil sa otvára ľahšie, čo znižuje straty energie vo vašom systéme. Príliš nízke nastavenie však môže spôsobiť chvenie ventilu pri kolísaní prietoku. Váš pozinkovaný spätný ventil typu S by mal zodpovedať minimálnemu prevádzkovému tlaku vášho systému, aby ste sa vyhli tomuto problému.
Prietokový odpor v konštrukcii typu S je vyšší ako pri spätnom ventile, pretože kvapalina musí tlačiť piest priamo nahor proti napnutiu pružiny. To vytvára pokles tlaku podobný tomu, ktorý by ste videli v guľovom ventile. Pre aplikácie s vysokým prietokom, kde veľmi záleží na poklese tlaku, možno budete chcieť vypočítať, či je typ S správnou voľbou, alebo či by lepšie fungovala kontrola výkyvu.
Úvahy o teplote pre pozinkované ventily
Teplotný rozsah pre pozinkovaný spätný ventil typu S sa zvyčajne pohybuje od -20 °C do 80 °C pre kvapalinu vo vnútri. Okolitá teplota by sa mala pohybovať medzi -20°C a 50°C. Tieto limity pochádzajú zo zinkového povlaku a materiálov tesnenia použitých vo vnútri ventilu.
Keď sa teploty nepretržite vyšplhajú nad 200 °C, zinkový povlak sa začne rozpadať. Short exposures up to 350°C might not cause immediate failure, but repeated cycling at high temperatures will definitely shorten the valve's life. Ak váš systém pravidelne púšťa horúcu vodu nad 180 °F, pravdepodobne by ste sa mali pozrieť na možnosti z nehrdzavejúcej ocele namiesto pozinkovaného spätného ventilu typu S.
Nízke teploty sú vo všeobecnosti menej problematické pre samotný pozinkovaný náter, no treba si dávať pozor na tvorbu ľadu vo vodných systémoch. Teleso ventilu môže prasknúť, ak voda vo vnútri zamrzne a roztiahne sa. Správne zazimovanie alebo používanie glykolových zmesí pomáha predchádzať tomuto problému v sezónnych systémoch.
Tam, kde pozinkovaný spätný ventil typu S funguje najlepšie
Protipožiarne systémy sú hlavnou aplikáciou pre pozinkované spätné ventily. Certifikáty UL a FM požadované pre požiarne spätné ventily často špecifikujú konštrukciu z pozinkovanej liatiny alebo z tvárnej liatiny. Konštrukcia typu S v týchto systémoch zabraňuje spätnému toku zo stúpačiek protipožiarnych postrekovačov a zaisťuje, že voda je vždy k dispozícii v prípade potreby. Pozinkovaný povlak poskytuje desaťročia ochrany aj vo vlhkých miestnostiach s ventilmi alebo vonkajších inštaláciách.
Zavlažovacie systémy tiež profitujú z pozinkovaného spätného ventilu typu S. Poľnohospodárske čerpacie stanice, vodné systémy golfových ihrísk a mestské zavlažovacie siete používajú spätné ventily na udržiavanie nasávania v čerpacích potrubiach a zabránenie spätnému toku. The zinc coating handles exposure to fertilizers and minerals in irrigation water better than bare steel, though not as well as stainless steel would.
Mobilné hydraulické zariadenia, ako sú rýpadlá, žeriavy a poľnohospodárske stroje, bežne používajú vysokotlakovú hydraulickú verziu pozinkovaného spätného ventilu typu S. Tieto ventily chránia hydraulické čerpadlá a motory pred tlakovými skokmi, keď sa stroj vypne alebo keď sa bremená náhle posunú. Kompaktný dizajn sa hodí do stiesnených priestorov a galvanizovaný povrch odoláva hrdzi pri vystavení dažďu a blatu na stavbách.
Mestské rozvody vody niekedy používajú väčšie pozinkované spätné ventily (ktoré môžu byť niektorými výrobcami nazývané Typ S) na čerpacích staniciach a hraniciach tlakových zón. Tieto inštalácie zabraňujú spätnému toku vody cez čerpadlá, keď sa vypínajú, čím chránia zariadenie a udržiavajú správne tlakové zóny v distribučnej sieti.
Najlepšie postupy inštalácie
Správna inštalácia pozinkovaného spätného ventilu typu S začína potvrdením smeru prietoku. Každý spätný ventil má na tele vylisovanú alebo vyrazenú šípku, ktorá ukazuje, akým smerom má tekutina prúdiť. Jeho inštalácia dozadu znamená, že ventil zostane po celý čas zatvorený a úplne zablokuje váš systém.
Ventil môže byť inštalovaný v akejkoľvek orientácii (horizontálne, vertikálne alebo šikmé), ale pre dizajn typu S sa často uprednostňuje vertikálna inštalácia s prúdením smerom nahor, pretože gravitácia pomáha správnemu sedlu piestu pri zatváraní. Pri horizontálnych chodoch sa uistite, že na oboch stranách ventilu je dostatočná podpora, aby sa zabránilo prenosu napätia v potrubí na telo ventilu.
Závitové spoje potrebujú správny tesniaci prostriedok, ale zabráňte vniknutiu pásky alebo zmesi do ventilu, kde by mohli prekážať pohyblivým častiam. Pri inštaláciách pozinkovaného spätného ventilu typu S so závitom použite PTFE pásku alebo potrubnú hmotu kompatibilnú s vašou kvapalinou. Závitové spoje príliš neuťahujte, pretože to môže prasknúť v tele ventilu, najmä pri liatinovej konštrukcii.
Prírubové spoje vyžadujú rovnomerný uťahovací moment skrutiek podľa hviezdicového vzoru, aby sa zabezpečilo správne usadenie tesnenia. Pozinkovaná povrchová úprava na čelných plochách prírub by mala byť dostatočne hladká na utesnenie tesnenia, ale hrubé zinkovanie môže pred montážou vyžadovať ľahké brúsenie. Skontrolujte kompatibilitu materiálu vášho tesnenia s kvapalinou a prevádzkovou teplotou vášho pozinkovaného spätného ventilu typu S.
Požiadavky na údržbu
Pravidelná kontrola zabezpečuje, že váš pozinkovaný spätný ventil typu S spoľahlivo funguje. Počas prvých šiestich mesiacov po inštalácii pomáhajú mesačné kontroly včas zachytiť akékoľvek problémy s inštaláciou. Potom pre väčšinu aplikácií zvyčajne postačujú štvrťročné kontroly. Počas kontrol hľadajte známky netesnosti okolo tela ventilu, nezvyčajné zvuky počas prevádzky alebo zmeny tlaku v systéme, ktoré by mohli naznačovať problémy s ventilom.
Vnútorné časti pozinkovaného spätného ventilu typu S sa môžu znečistiť úlomkami z potrubného systému. Inštalácia sitka alebo filtra proti prúdu (pre hydraulické aplikácie sa odporúča 15-mikrónová filtrácia) zabraňuje upchávaniu piestu alebo zhromažďovaniu pevných častíc pod sedlom ventilu. Tento jednoduchý doplnok môže výrazne predĺžiť životnosť ventilu a znížiť nároky na údržbu.
Ak zaznamenáte vodné rázy alebo hlasné zvuky zatvárania, ventil môže byť predimenzovaný pre váš prietok alebo môže byť nastavený príliš nízky tlak praskania. Tieto problémy môže vyriešiť nastavenie predpätia pružiny (ak to umožňuje konštrukcia ventilu) alebo výmena ventilu za inú veľkosť. Pretrvávajúce presakovanie cez sedlo ventilu zvyčajne znamená, že na tesniacej ploche sú uviaznuté nečistoty alebo je sedlo opotrebované a je potrebné ho vymeniť.
Vonkajší galvanizovaný náter vyžaduje minimálnu údržbu, ale ak uvidíte, že sa na povrchu tvorí biela hrdza (vlhká skladovacia škvrna), utrite ju a nechajte ventil dôkladne vyschnúť. Tento biely korózny produkt je oxid zinočnatý, a hoci vyzerá zle, v skutočnosti chráni oceľ pod ním. Skutočná korózia až po základný kov sa javí ako červená alebo hnedá hrdza a naznačuje, že zinkový povlak na tomto mieste zlyhal.
Porovnanie materiálových možností
Keď sa rozhodujete medzi pozinkovaným spätným ventilom typu S a inými materiálmi, hlavnými faktormi sú cena a odolnosť proti korózii. Pozinkovaná oceľ stojí uprostred: stojí asi o 40 % menej ako nehrdzavejúca oceľ, ale poskytuje oveľa lepšiu ochranu proti korózii ako holá uhlíková oceľ alebo liatina.
Spätné ventily z nehrdzavejúcej ocele (zvyčajne triedy 316 alebo 304) ponúkajú najlepšiu odolnosť proti korózii, najmä v slanej vode alebo chemickom prostredí. Zvládnu vyššie teploty bez poškodenia povlaku a vydržia dlhšie v náročných podmienkach. Nerezová oceľ však stojí 2,5 až 5-krát viac ako pozinkovaný spätný ventil typu S. Pre projekty s ohľadom na rozpočet v sladkovodných alebo miernych priemyselných prostrediach má galvanizovaný variant väčší finančný zmysel.
Bronzové spätné ventily fungujú dobre v domácnostiach a tam, kde sú potrebné vyššie teploty, ale sú obmedzené na nižší tlak ako pozinkovaný spätný ventil typu S. Schopnosť 450 barov hydraulického dizajnu typu S ďaleko presahuje to, čo bronz zvládne. Bronz tiež stojí viac za ventil, aj keď nie toľko ako nehrdzavejúca oceľ.
Holé oceľové alebo liatinové spätné ventily stoja vopred lacnejšie, ale vyžadujú náter alebo inú ochranu v korozívnom prostredí. Náklady na údržbu a kratšia životnosť zvyčajne kompenzujú počiatočné úspory. Pozinkovaný spätný ventil typu S poskytuje lepšiu dlhodobú hodnotu vo väčšine situácií, kde nie je potrebná extrémna odolnosť proti korózii.
Bežné problémy a riešenia
Chvenie alebo trepotanie sa vyskytuje, keď sa ventil rýchlo otvára a zatvára v dôsledku kolísania tlaku v blízkosti prahu praskania. Tento problém sa často vyskytuje, keď je pozinkovaný spätný ventil typu S predimenzovaný pre skutočný prietok. Riešením je buď inštalácia menšieho ventilu, alebo zvýšenie nastavenia tlaku praskania, ak váš dizajn ventilu umožňuje nastavenie. V niektorých prípadoch môže pridanie malého otvoru alebo obmedzenia prietoku po prúde stabilizovať priebeh prietoku.
Vodné kladivo sa prejavuje ako hlasné búchanie, keď sa ventil náhle zatvorí. Konštrukcia piestu typu S to vo všeobecnosti zvláda lepšie ako švihové kontroly, pretože pružinové zatváranie prebieha rýchlo a hladko. Ak sa vodné rázy stále vyskytujú, možno budete potrebovať iný ventil s pomalšími uzatváracími charakteristikami alebo pridanie tlmiča vodného rázu do systému. Správna podpora potrubia tiež pomáha minimalizovať hluk a stres z tlakových rázov.
Presakovanie za sedlo ventilu umožňuje spätný tok, čo bráni celému účelu spätného ventilu. Malé množstvá úniku (pod 0,25 cm³/min alebo približne 5 kvapiek za minútu) spadajú do prijateľných špecifikácií pre väčšinu konštrukcií pozinkovaného spätného ventilu typu S. Nadmerné presakovanie zvyčajne znamená, že v sedle uviazli nečistoty, opotrebované tesniace plochy alebo oslabená pružina. Čistenie alebo výmena vnútorných komponentov rieši väčšinu problémov s netesnosťou.
Vonkajšie presakovanie okolo tela alebo spojov indikuje poruchu tesnenia alebo prasknutý kryt. Uťahovacie skrutky môžu zastaviť menšie slzenie, ale ak únik pretrváva, budete musieť ventil rozobrať, skontrolovať tesniace plochy a vymeniť tesnenia. Trhliny v tele ventilu vyžadujú úplnú výmenu ventilu, pretože je narušená štrukturálna integrita.
Možnosti trhu a dodávatelia
Niekoľko významných výrobcov vyrába dizajn pozinkovaného spätného ventilu typu S pre rôzne trhy. Bosch Rexroth, Parker Hannifin a PONAR Wadowice ponúkajú presné hydraulické verzie s vysokotlakovými schopnosťami a kompaktnými rozmermi potrebnými pre mobilné zariadenia a priemyselné stroje. Tieto spoločnosti poskytujú podrobné technické údaje a môžu pomôcť so správnym výberom ventilov pre náročné hydraulické aplikácie.
Pre vodné a inštalatérske aplikácie vyrábajú spoločnosti ako Watts (vrátane ich značky Ames), Mueller a rôzni čínski výrobcovia (FCV, Dervos, Neway) galvanizované spätné ventily, ktoré môžu byť označené ako typ S alebo podobné sériové kódy. Tieto ventily zvyčajne spĺňajú normy ANSI/AWWA pre vodohospodárske služby a v prípade potreby sa dodávajú s príslušnými certifikáciami na požiarnu ochranu alebo použitie pitnej vody.
Ceny sa značne líšia v závislosti od veľkosti, tlaku a certifikácií. Malé hydraulické galvanizované spätné ventily typu S (6 mm až 15 mm porty) môžu stáť menej ako 100 USD, zatiaľ čo certifikované modely požiarnej služby v 4-palcovej veľkosti stoja okolo 800 až 900 USD. Veľké 12-palcové prírubové jednotky môžu presiahnuť 5 000 USD, najmä pri zoznamoch UL alebo FM. Náklady na certifikáciu a požiadavky na testovanie výrazne zvyšujú cenu v porovnaní s necertifikovanými priemyselnými ventilmi.
Pri získavaní pozinkovaného spätného ventilu typu S zvážte, či potrebujete distribútora s miestnym inventárom na rýchle dodanie, alebo či si môžete objednať priamo od výrobcov pre lepšie ceny pri väčších množstvách. Dôležitá je aj kvalita technickej podpory, najmä pre hydraulické aplikácie, kde správny výber ovplyvňuje výkon systému a ochranu zariadenia.
Správna voľba
Výber pozinkovaného spätného ventilu typu S má zmysel, keď potrebujete dobrú ochranu proti korózii za rozumnú cenu v systémoch pracujúcich pod 200 °C s miernym chemickým vystavením. Vysokotlaková schopnosť hydraulického dizajnu typu S vyhovuje mobilným zariadeniam a priemyselným strojom, kde je málo miesta a kde sú bežné tlakové skoky. Pre vodné systémy poskytuje galvanizovaný náter desiatky rokov služby v aplikáciách od zavlažovania až po požiarnu ochranu.
Pozinkovaný spätný ventil typu S však nie je vždy tou najlepšou voľbou. Vysokoteplotné systémy nad 180 °F nepretržitej prevádzky by mali používať nehrdzavejúcu oceľ. Slaná voda alebo vysoko korozívne chemické aplikácie tiež profitujú z modernizácie na nehrdzavejúcu oceľ napriek vyšším nákladom. Veľmi veľké veľkosti rúr (viac ako 12 palcov) môžu fungovať lepšie s epoxidovým povlakom alebo nerezovou oceľou skôr ako pozinkované konštrukcie typu S.
Kľúčovými faktormi pri vašom rozhodovaní by mali byť prevádzkový tlak, teplotný rozsah, kompatibilita kvapalín a vystavenie životnému prostrediu. Zosúlaďte špecifikácie ventilu s vašimi skutočnými systémovými požiadavkami a nešpecifikujte ich pre podmienky, ktoré nenastanú. Správne zvolený pozinkovaný spätný ventil typu S poskytne roky spoľahlivej služby s minimálnou údržbou, ochráni vaše čerpadlá a vybavenie a zároveň udrží váš projekt v rámci rozpočtu.
Pochopenie toho, čo znamená typ S vo vašom špecifickom kontexte (hydraulický plunžer vs. kontrola výkyvu potrubia), vám pomôže zabezpečiť, aby ste získali ten správny ventil pre vašu aplikáciu. V prípade pochybností sa poraďte s výrobcom alebo kvalifikovaným distribútorom, ktorý môže skontrolovať parametre vášho systému a odporučiť vhodnú konfiguráciu ventilu. Ak si teraz urobíte čas na správnu voľbu, predídete tým nákladným chybám a neskorším prestojom.
