Wiki ТНТУ - Внесок користувача [uk]

Зворотний клапан

2014-01-02T21:33:10Z

Morison: /* Інші конструкції */

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений для недопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середовище в одному напрямку і запобігають його руху у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотногї арматури захищається різне обладнання:трубопроводи, насоси і посудини під тиском , а також можливе істотне обмеження протікання робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації, наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насосів в одну, на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях, наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу (на суміжних тиск зберігається), що може призвести до утворення зворотного струму середовища, недопустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло''), у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' заслінки''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або заслінки у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою, затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або заслінки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища. Таким чином, спрацьовування зворотної арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і, відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно до осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по направляючій в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискаючого елемента.

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Кульовий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного затвору(поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на заслінку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається заслінкою ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на заслінку зсередини), яка закріплена на осі, розташованої вище осі проходу. Під дією середовища заслінка повертається на деякий кут, відкриваючи їй прохід, при зупинці потоку заслінка під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар заслінки об сідло , що з часом може призвести до виходу затвору з ладу і з'являється можливість гідроудару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку заслінки на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі, що встановлюються на заслінки безпосередньо, або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу, крім горизонтальних. В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами, серед яких менша чутливість до забруднених середовищ і можливість забезпечення працездатності затворів для досить великих діаметрів трубопроводів, наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку, що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в міжфланцевих пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах. Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами. Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшення розмірів і маси устаткування відповідних фланців. При цьому вага міжфланцевого зворотного клапана може бути в 5 разів менша, а будівельна довжина - може в 6-8 разів менша ніж в аналогічних конструкціях з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи по розмірах рухомого потоку, вмонтовуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачуваного матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не лише на горизонтальних, але і вертикальних ділянках трубопроводів. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду. Подібна модифікація використовується на вибухонебезпечних хімічних виробництвах.

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельній довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів міжфланцевих двостулкових зворотних клапанів ще ширше, ніж у міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари, які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфування гідроударів. Актуально також виконання клапанів зі спеціальним антикорозійним футеруванням:
* Виконання з пластиковим футеруванням: для питної води і морської води
* Виконання з гумовим футеруванням: для морської води, каналізації, суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середовище в одному напрямку і запобігає його руху у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням з корозійностійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2014-01-01T13:52:04Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений для недопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середовище в одному напрямку і запобігають його руху у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотногї арматури захищається різне обладнання:трубопроводи, насоси і посудини під тиском , а також можливе істотне обмеження протікання робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації, наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насосів в одну, на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях, наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу (на суміжних тиск зберігається), що може призвести до утворення зворотного струму середовища, недопустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло''), у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' заслінки''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або заслінки у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою, затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або заслінки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища. Таким чином, спрацьовування зворотної арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і, відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно до осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по направляючій в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискаючого елемента.

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Кульовий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного затвору(поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на заслінку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається заслінкою ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на заслінку зсередини), яка закріплена на осі, розташованої вище осі проходу. Під дією середовища заслінка повертається на деякий кут, відкриваючи їй прохід, при зупинці потоку заслінка під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар заслінки об сідло , що з часом може призвести до виходу затвору з ладу і з'являється можливість гідроудару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку заслінки на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі, що встановлюються на заслінки безпосередньо, або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу, крім горизонтальних. В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами, серед яких менша чутливість до забруднених середовищ і можливість забезпечення працездатності затворів для досить великих діаметрів трубопроводів, наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку, що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в міжфланцевих пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах. Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами. Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшення розмірів і маси устаткування відповідних фланців. При цьому вага міжфланцевого зворотного клапана може бути в 5 разів менша, а будівельна довжина - може в 6-8 разів менша ніж в аналогічних конструкціях з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи по розмірах рухомого потоку, вмонтовуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачуваного матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не лише на горизонтальних, але і вертикальних ділянках трубопроводів. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду. Подібна модифікація використовується на вибухонебезпечних хімічних виробництвах.

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельній довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів міжфланцевих двостулкових зворотних клапанів ще ширше, ніж у міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари, які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфування гідроударів. Актуально також виконання клапанів зі спеціальним антикорозійним футеруванням:
* Виконання з пластиковим футеруванням: для питної води і морської води
* Виконання з гумовим футеруванням: для морської води, каналізації, суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середовище в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням з корозійностійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2014-01-01T13:43:45Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений для недопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середовище в одному напрямку і запобігають її руху у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотногї арматури захищається різне обладнання:трубопроводи, насоси і посудини під тиском , а також можливе істотне обмеження протікання робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насосів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях, наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу (на суміжних тиск зберігається), що може призвести до утворення зворотного струму середовища, недопустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло''), у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' заслінки''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або заслінки у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою, затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або заслінки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища. Таким чином, спрацьовування зворотної арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і, відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно до осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по направляючій в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Кульовий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного затвору(поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на заслінку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається заслінкою ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на заслінку зсередини), яка закріплена на осі, розташованої вище осі проходу. Під дією середовища заслінка повертається на деякий кут, відкриваючи їй прохід, при зупинці потоку заслінка під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар заслінки об сідло , що з часом може призвести до виходу затвору з ладу і з'являється можливість гідроудару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку заслінки на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі, що встановлюються на заслінки безпосередньо, або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу, крім горизонтальних. В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами, серед яких менша чутливість до забруднених середовищ і можливість забезпечення працездатності затворів для досить великих діаметрів трубопроводів, наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку, що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в міжфланцевих пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах. Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами. Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшення розмірів і маси устаткування відповідних фланців. При цьому вага міжфланцевого зворотного клапана може бути в 5 разів менша, а будівельна довжина - може в 6-8 разів менша ніж в аналогічних конструкціях з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи по розмірах рухомого потоку, вмонтовуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачуваного матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не лише на горизонтальних, але і вертикальних ділянках трубопроводів. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду. Подібна модифікація використовується на вибухонебезпечних хімічних виробництвах.

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельній довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм. Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів міжфланцевих двостулкових зворотних клапанів ще ширше, ніж у міжфланцевих пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари, які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфування гідроударів. Актуально також виконання клапанів зі спеціальним антикорозійним футеруванням:
* Виконання з пластиковим футеруванням: для питної води і морської води
* Виконання з гумовим футеруванням: для морської води, каналізації, суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середовище в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням з корозійностійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T21:42:32Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Кульовий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного затвору(поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на захлопку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T21:40:25Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Кульовий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного (поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на захлопку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg

2013-12-14T21:38:45Z

Morison:

Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg

2013-12-14T21:37:55Z

Morison:

Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg

2013-12-14T21:36:09Z

Morison:

Файл:Clapet anti-retour à battant.svg

2013-12-14T21:33:46Z

Morison:

Файл:Clapet anti-retour à bille.svg

2013-12-14T21:32:39Z

Morison:

Файл:Clapet anti-retour guidé.svg

2013-12-14T21:31:35Z

Morison:

Файл:Дисковый стат.jpg

2013-12-14T21:29:34Z

Morison:

Файл:Дисковый клапан1.jpg

2013-12-14T21:28:33Z

Morison:

Файл:Дисковый клапан.jpg

2013-12-14T21:28:20Z

Morison:

Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg

2013-12-14T21:28:05Z

Morison:

Файл:Stainless steel swing check valve.jpg

2013-12-14T21:27:39Z

Morison:

Файл:Gate valve.JPG

2013-12-14T21:26:21Z

Morison:

Файл:Clapet antiretour.jpg

2013-12-14T21:25:52Z

Morison:

Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG

2013-12-14T21:25:24Z

Morison:

Зворотний клапан

2013-12-14T21:24:44Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==
[[Файл:Clapet anti-retour guidé.svg|200px|right|thumb|right|Пристрій зворотного (підйомного) клапана. Золотник виділений червоним]]

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

[[Файл:Gate valve.JPG|200px|thumb|left|Стальний зворотний клапан.]]
'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:
[[Файл:Clapet anti-retour à bille.svg|100px|right|thumb|Шаровий зворотний клапан.]]

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====
[[Файл:Clapet antiretour.jpg|100px|left]]
Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===
[[Файл:Stainless steel swing check valve.jpg|200px|left|thumb|Стальний зворотний затвор.]][[Файл:Clapet anti-retour à battant.svg|200px|right|thumb|Пристрій зворотного (поворотного зворотного клапана).]][[Файл:Inside-tilting-disc-check-valve-The-Alloy-Valve-Stockist.jpg|200px|left|thumb|Вид на захлопку зсередини]]
[[Файл:Swinging Valve for Supersonic Wind Tunnel - GPN-2000-001474.jpg||200px|thumb|7-метровий зворотний затвор в надзвуковій аеродинимічній трубі NASA]]

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.
[[Файл:Дисковый клапан.jpg|200px|right|thumb|Пристрій пружинного дискового зворотного клапана.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан открыто.jpg|200px|right|thumb|Пристрій двостулкового зворотного клапана.]]

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===
[[Файл:Дисковый клапан1.jpg|200px|left|thumb|Міжфланцевий пружинний дисковий зворотний клапан.]]
[[Файл:Двухстворчатый клапан 1.jpg|200px|left|thumb|Двостулковий міжфланцьовий зворотний клапан.]]
[[Файл:Check-valve--The-Alloy-Valve-Stockist-pressure-seal-bonnet.JPG|100px|left|thumb|Незворотно-керований зворотний затвор (поки без приводу).]]
[[Файл:Дисковый стат.jpg|100px|left|thumb|Зняття статичних зарядів.]]
Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T21:08:17Z

Morison:

[[Файл:Swing Check valves.JPG|300px|thumb|Типові зворотні затвори.]]
'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Файл:Swing Check valves.JPG

2013-12-14T21:05:36Z

Morison:

Зворотний клапан

2013-12-14T21:03:15Z

Morison:

'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Примітки ==

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T21:01:20Z

Morison: /* Безударні */

'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні демпфери і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення працездатності затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується NASA в повітряних системах.

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982. .

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Примітки ==
У 2007 році на заміну ГОСТ 24856-81 набув чинності ГОСТ Р 52720-2007, що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T20:59:17Z

Morison: /* Зворотний клапан */

'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.'' Затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні [ [ демпфер ]] и і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення [ [ Працездатність | працездатності ]] затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується [ [ Національне управління США з аеронавтики і дослідження космічного простору | NASA ]] в повітряних системах <ref name="У"> </ ref > .

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982. .

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Примітки ==
У 2007 році на заміну ГОСТ 24856-81 набув чинності ГОСТ Р 52720-2007, що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T20:57:14Z

Morison:

'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне ''зворотні клапани'' і ''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елемент перекриває потік середовища, сідаючи в ''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При відсутності потоку середовища через арматуру золотник у зворотному клапані або затріски у зворотному затворі під дією власної ваги або додаткових пристроїв (наприклад пружини) знаходяться в положенні «Закритий », тобто затвор знаходиться в сідлі корпусу. При виникненні потоку затвор під дією його енергії відкриває прохід через сідло. Ясно , що для того , щоб потік середовища змінив свій напрямок на протилежний він повинен зупинитися. У цей момент швидкість потоку стає нульовою , затвор повертається у вихідне закрите положення , а тиск із зворотного боку притискає золотник або Захлопки , перешкоджаючи виникненню зворотного потоку середовища . Таким чином , спрацьовування зворотного арматури відбувається під дією самого середовища і є повністю автоматичним.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' Зворотні клапани'' до 1982 а в Росії називалися'' підйомними клапанами'' . У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури. </ ref>,'' затвором'' у них служить золотник, який переміщається зворотно-поступально по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За конструкцією і технологіями виготовлення зворотні клапани простіші, ніж інші типи, при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середовищ, при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу запірного клапана, але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної ваги, що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Є конструкції зворотних клапанів спеціально для вертикальних трубопроводів, наприклад:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить кульовий елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в сантехніці.

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такі пристрої встановлюються на кінці вертикального всмоктувального трубопроводу перед насосом. Вони мають сітку, що охороняє насос від попадання в нього з середовищем твердих частинок або сторонніх предметів. Такі клапани виготовляються з діаметрами до 200 мм. На малюнку ліворуч зображена приймальня сітка таких пристроїв.

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' поворотними зворотними клапанами ''. На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість гідравлічного удару в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на:

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні [ [ демпфер ]] и і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення [ [ Працездатність | працездатності ]] затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується [ [ Національне управління США з аеронавтики і дослідження космічного простору | NASA ]] в повітряних системах <ref name="У"> </ ref > .

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність фланців для з'єднання з трубопроводами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною футерівкою:
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та запірної арматури.

'' Незворотно-запірні'' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ( пневмо-, гідро- або електроприводу).

У'' незворотно-керованих'' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982. .

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Примітки ==
У 2007 році на заміну ГОСТ 24856-81 набув чинності ГОСТ Р 52720-2007, що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T20:42:57Z

Morison:

'' Зворотний клапан '' - вид захисної трубопровідної арматури , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому автоматично і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з запобіжними клапанами і регуляторами тиску прямої дії ). За допомогою зворотного арматури захищається різне обладнання, трубопровід і, насос и і посудини під тиском , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох насос ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від тиску працюючого насоса інших, так і в аварійних ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне''зворотні клапани'' і''зворотні затвори'', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елементу, перекриває потік середовища, сідаючи в''сідло'') , у першому він виконується у вигляді золотника, у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане или захлопка в обратном затворе под действием собственного веса или дополнительных устройств (например [[пружина|пружины]]) находятся в положении «закрыто», то есть затвор находится в седле корпуса. При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло. Ясно, что для того, чтобы поток среды изменил своё направление на противоположный он должен остановиться. В этот момент [[скорость]] потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник или захлопку, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратной арматуры происходит под действием самой среды и является полностью автоматическим<ref name="У"></ref>.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' 'Зворотні клапани''' до [[1982]] а в [[Росія | Росії]] називалися'' 'підйомними клапанами''' <ref name="Гос"> У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури. </ ref>,'' затвором'' у них служить [[золотник (розподільник) | золотник]], який переміщається [[Поступальний рух | зворотно-поступально]] по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За [ [ Конструкція | конструкції ]] і технології виготовлення зворотні клапани простіше , ніж інші типи , при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середах , при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу [ [ запірний клапан | запірного клапана ]] , але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної [ [ вага ]] а , що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках , використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить [[куля]] овой елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в [[Санітарна техніка | сантехніці]].

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед [[насос]]ом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с [[диаметр]]ами до 200 [[Миллиметр|мм]]. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств.<ref name="У"></ref>

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' ' поворотними зворотними клапанами ''' <ref name="Гос"> </ ref > . На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість [ [ Гідравлічний удар | гідравлічного удару ]] в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на <ref name="Г"> </ ref > :

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні [ [ демпфер ]] и і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення [ [ Працездатність | працездатності ]] затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується [ [ Національне управління США з аеронавтики і дослідження космічного простору | NASA ]] в повітряних системах <ref name="У"> </ ref > .

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність [ [ Фланець | фланців ]] для з'єднання з [ [ трубопровід ]] ами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною [ [ Футеровка | футерівкою ]] :
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та [[запірна арматура | запірної ]] арматури.

'' 'Незворотно-запірні''' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ([[Пневматичний привід арматури | пневмо-]], [[Пневматичний привід арматури # Гідравлічні приводи | гідро-] ] або [[Електричний привід арматури | електроприводу]]).

У'' 'незворотно-керованих''' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора <ref name="У"> </ ref> <ref name="Г"> </ ref> <ref> Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982. </ Ref>.

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Примітки ==
У 2007 році на заміну ГОСТ 24856-81 набув чинності ГОСТ Р 52720-2007, що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Зворотний клапан

2013-12-14T20:26:38Z

Morison:

'' ' Зворотний клапан ''' - вид [ [ Захисна арматура | захисної ]] [ [ трубопровідна арматура | трубопровідної арматури ]] , призначений длянедопущення зміни напрямку потоку середовища в технологічній системі . Зворотні клапани пропускають середу в одному напрямку і запобігають її рух у протилежному , діючи при цьому [ [ Автоматизація | автоматично ]] і будучи арматурою '' прямої дії '' (поряд з [ [ запобіжний клапан | запобіжними клапанами ] ] і [ [ регулююча арматура | регуляторами тиску прямої дії ] ]). За допомогою зворотного арматури захищається різне [ [ обладнання] ] , [ [ трубопровід ]] и, [ [ насос ]] и і [ [ посудину під тиском | посудини під тиском ]] , а також можливе істотно обмежити текти робочого середовища з системи при руйнуванні її ділянки.

Важливість функції цих пристроїв полягає в тому , що вони виконують своє завдання як в режимі нормальної експлуатації , наприклад у разі об'єднання напірних ліній декількох [ [ насос ]] ів в одну , на кожній з них встановлюється один або кілька зворотних клапанів для захисту від [ [ тиск | тиску ]] працюючого насоса інших, так і в [ [ аварія | аварійних ]] ситуаціях , наприклад при аварійному падінні тиску на одній з ділянок трубопроводу , на суміжних тиск зберігається , що може призвести до утворення зворотного струму середовища , неприпустимого для нормальної роботи системи і небезпечного для її устаткування.

Основними видами зворотних клапанів є власне'' 'зворотні клапани''' і'' 'зворотні затвори''', головне їх відмінність - в конструкції'' затвора'' (елементу, перекриває потік середовища, сідаючи в'' сідло'') , у першому він виконується у вигляді [[Золотник (розподільник) | золотника]], у другому - у вигляді круглого диска, який часто іменують'' затріски''.

== Принцип дії ==

При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане или захлопка в обратном затворе под действием собственного веса или дополнительных устройств (например [[пружина|пружины]]) находятся в положении «закрыто», то есть затвор находится в седле корпуса. При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло. Ясно, что для того, чтобы поток среды изменил своё направление на противоположный он должен остановиться. В этот момент [[скорость]] потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник или захлопку, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратной арматуры происходит под действием самой среды и является полностью автоматическим<ref name="У"></ref>.

== Конструктивні типи ==

=== Зворотний клапан ===

'' 'Зворотні клапани''' до [[1982]] а в [[Росія | Росії]] називалися'' 'підйомними клапанами''' <ref name="Гос"> У 1982 році вступив силу ГОСТ 24856-81 , що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури. </ ref>,'' затвором'' у них служить [[золотник (розподільник) | золотник]], який переміщається [[Поступальний рух | зворотно-поступально]] по напряму потоку середовища через'' сідло''.

За [ [ Конструкція | конструкції ]] і технології виготовлення зворотні клапани простіше , ніж інші типи , при цьому дозволяють забезпечити надійну герметичність , але такі пристрої більш чутливі до забруднених середах , при впливі яких можливе заїдання клапана.

У зворотних клапанах вісь проходу в сідлі корпусу і , відповідно, вісь підйому золотника розташовані як правило перпендикулярно осі трубопроводу. Корпус зворотного клапана практично аналогічний корпусу [ [ запірний клапан | запірного клапана ]] , але кришки і золотники зворотних і запірних клапанів істотно відрізняються. Золотник зворотного клапана має '' хвостовик '' , який переміщається по напрямної в кришці клапана. Найчастіше посадка золотника на сідло відбувається під дією власної [ [ вага ]] а , що вимагає установки зворотних клапанів тільки на горизонтальних ділянках трубопроводів. Щоб забезпечити посадку золотника на сідло при установці клапана на вертикальних або похилих ділянках , використовують пружину в якості додаткового притискного елемента .

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

==== Кульові зворотні клапани ====

Затвором у них служить [[куля]] овой елемент, а притискним елементом - пружина. Такі зворотні клапани зазвичай застосовуються на малих діаметрах трубопроводів, в основному в [[Санітарна техніка | сантехніці]].

==== Приймальні зворотні клапани ====

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед [[насос]]ом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с [[диаметр]]ами до 200 [[Миллиметр|мм]]. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств.<ref name="У"></ref>

=== Зворотний затвор ===

Раніше ці пристрої називалися '' ' поворотними зворотними клапанами ''' <ref name="Гос"> </ ref > . На відміну від більшості видів зворотних клапанів , в зворотних затворах вісь сідла збігається з напрямком потоку середовища через затвор. Сідло при відсутності потоку через нього перекривається Захлопки ( на рис. Праворуч виділена червоним кольором , на рис. Ліворуч вид на Захлопки зсередини) , яка закріплена на осі , розташованої вище осі проходу. Під дією середовища затріски повертається на деякий кут , відкриваючи їй прохід , при зупинці потоку затріски під власною вагою падає на сідло. У затворах з великими діаметрами при цьому відбувається удар затріски про сідло , що з часом може призвести до виходу затвора з ладу і з'являється можливість [ [ Гідравлічний удар | гідравлічного удару ]] в системі при спрацьовуванні пристрою. У зв'язку з цим зворотні затвори діляться на <ref name="Г"> </ ref > :

==== Прості ====

Затвори з діаметрами до 400 мм, в яких ударні явища не надають серйозного впливу на роботу затвора і систему, в якій він встановлений.

==== Безударні ====

Затвори зі спеціальними пристроями , які роблять посадку затріски на сідло більш плавною і м'якою. В якості таких пристроїв застосовуються гідравлічні [ [ демпфер ]] и і вантажі , що встановлюються на Захлопки безпосередньо , або за допомогою важеля. Істотний мінус ненаголошених конструкцій полягає в неможливості їх установки на будь-яких ділянках трубопроводу , крім горизонтальних .В цілому зворотні затвори мають ряд переваг перед зворотними клапанами , серед яких менша чутливість до забруднених середах і можливість забезпечення [ [ Працездатність | працездатності ]] затворів для вельми великих діаметрів трубопроводів , наприклад таких як гігантський зворотний затвор на малюнку , що використовується [ [ Національне управління США з аеронавтики і дослідження космічного простору | NASA ]] в повітряних системах <ref name="У"> </ ref > .

=== Міжфланцеві зворотні клапани ===

Більш компактні технічні рішення для зменшення будівельної довжини і витрат на монтаж використовуються в Міжфланцеве пружинних дискових і двостулкових зворотних клапанах . Основна їх відмінність від стандартних зворотних клапанів ( затворів ) - відсутність [ [ Фланець | фланців ]] для з'єднання з [ [ трубопровід ]] ами . Тобто конструктивні особливості клапана дозволяють обійтися без збільшують розміри і масу устаткування відповідних фланців. При цьому вага Міжфланцеве зворотного клапана може бути в 5 разів менше , а будівельна довжина - може в 6-8 разів менше ніж у аналогічних конструкцій з використанням звичайних зворотних клапанів або затворів.Клапани, що мають робочі елементи за розмірами рухається потоку , монтуються у фланцевих розривах трубопроводів з використанням відповідних для перекачується матеріалу прокладок. Принциповим також є можливість установки подібних клапанів не тільки на горизонтальних , але і вертикальних ділянках трубопроводів. Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть оснащуватися спеціальними різьбовими отворами для зняття статичного заряду . Подібна модифікація затребувана на вибухонебезпечних хімічних виробництвах .

==== Міжфланцеві пружинні дискові зворотні клапани ====

Принцип дії Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів аналогічний приципу дії кульових зворотних клапанів. Але за рахунок використання в якості затвора диска (пластини) замість кулі досягаються переваги у вазі і будівельної довжині конструкції. З цієї ж причини діапазон розмірів Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів більше і складає 15 ÷ 200 мм.Меж фланцеві пружинні дискові зворотні клапани можуть встановлюватися і в стандартному горизонтальному виконанні, а також - вертикально.

==== Міжфланцеві двостулкові зворотні клапани ====

Діапазон розмірів Міжфланцеве двостулкових зворотних клапанів ще ширше , ніж у Міжфланцеве пружинних дискових зворотних клапанів - від 50 до 700 мм. У складних і великих системах при зупинках насосів або в результаті яких-небудь аварійних ситуацій можуть виникати гідроудари , які можуть завдати істотної шкоди всій системі. У таких випадках рекомендується використовувати клапани з амортизаторами для демпфірування гідроударів . Актуально також виконання клапанів зі спеціальною антикорозійною [ [ Футеровка | футерівкою ]] :
* Виконання з пластикової футерівкою : для питної води і морської води
* Виконання з гумовою футеровкою : для морської води , каналізації , суднобудування

=== Інші конструкції ===

У всіх описаних вище випадках зворотна арматура пропускає середу в одному напрямку і запобігає її рух у протилежному, діючи при цьому автоматично і будучи арматурою'' прямої дії'', але існують також конструкції, в яких поєднані функції зворотної та [[запірна арматура | запірної ]] арматури.

'' 'Незворотно-запірні''' - це зворотні клапани і затвори, які можливо примусово закрити за допомогою ручного або механічного пристрою ([[Пневматичний привід арматури | пневмо-]], [[Пневматичний привід арматури # Гідравлічні приводи | гідро-] ] або [[Електричний привід арматури | електроприводу]]).

У'' 'незворотно-керованих''' можливо не тільки примусове закриття, а й відкриття затвора <ref name="У"> </ ref> <ref name="Г"> </ ref> <ref> Трубопровідна арматура з автоматичним управлінням. Довідник. Під загальною редакцією С. І. Косих. - Л.: Машинобудування, 1982. </ Ref>.

== Матеріали ==

Корпусні деталі виготовляються зворотних клапанів із:
* латуні;
* бронзи;
* титану (хімічний елемент);
* високотемпературних феритних сталей;
* неметалічних матеріалів;
* чавун;
* сталей (в тому числі аустенітних, легованих і нержавіючих);
* коррозійнностійких і жароміцних сплавів і т.п.

Необхідна герметичність затвору на сідлі зворотного клапана забезпечується спеціальними поверхнями ущільнювачів, які виготовляються з:
* гуми;
* пластмаси;
* без кілець;
* з наплавленням із корозійнастійкої сталі або твердого сплаву.

== Виробники ==

*«Натур-Енерго ПЛЮС», Україна;
*«Гідротек», Україна;
*«Гідропневмосистеми», Україна;
*«Idrosanitaria Tecnica Italiana Ko s.r.l», Італія та інші.

== Умовні позначення на принципових схемах ==

<gallery>

Файл:Backventil.jpg|Умовне позначення
Файл:Check_valve..jpg|Умовне позначення у P&IDs

</gallery>

== Примітки ==
У 2007 році на заміну ГОСТ 24856-81 набув чинності ГОСТ Р 52720-2007, що встановив нові терміни і визначення в галузі трубопровідної арматури.

# Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
# Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
# Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Обговорення:Зворотний клапан

2013-09-13T21:12:32Z

Morison: Замінено вміст на «Гуменюк Г.П., КБ-31»

Гуменюк Г.П., КБ-31

Денсиметри

2013-06-07T12:51:02Z

Morison:

Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : вагові (пікнометричні), поплавкові (ареометричні), гідро- і аеростатичні, гідро- газо(аеро)динамічні, вібраційні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

[[Image:Densimetr_1.jpg|right|thumb|300px|Рис.1-Схема вагового денсиметра]]

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_2.jpg|right|thumb|Рис.2 – Поплавковий денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

<math>G_{П}=m \cdot g</math>

<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

[[Image:Densimetr_3.jpg|right|thumb|Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

Принцип дії побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\Delta P = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:Densimetr_4.jpg|right|thumb|Рис.4 – Аеростатичний денсиметр]]

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho _{B} )</math> (7)

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

[[Image:Densimetr_5.jpg|right|thumb|Рис.5 - Аеродинамічний денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math> (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметри

2013-06-06T20:28:59Z

Morison: Morison перейменував сторінку з Денсиметр на Денсиметри

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : вагові (пікнометричні), поплавкові (ареометричні), гідро- і аеростатичні, гідро- газо(аеро)динамічні, вібраційні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

[[Image:Densimetr_1.jpg|right|thumb|300px|Рис.1-Схема вагового денсиметра]]

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_2.jpg|right|thumb|Рис.2 – Поплавковий денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

<math>G_{П}=m \cdot g</math>

<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

[[Image:Densimetr_3.jpg|right|thumb|Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

Принцип дії побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\Delta P = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:Densimetr_4.jpg|right|thumb|Рис.4 – Аеростатичний денсиметр]]

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho _{B} )</math> (7)

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

[[Image:Densimetr_5.jpg|right|thumb|Рис.5 - Аеродинамічний денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math> (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметр

2013-06-06T20:28:59Z

Morison: Morison перейменував сторінку з Денсиметр на Денсиметри

#ПЕРЕНАПРАВЛЕННЯ [[Денсиметри]]

Денсиметри

2013-06-06T20:24:07Z

Morison:

Денсиметри

2013-06-06T20:20:25Z

Morison:

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

[[Image:Densimetr_1.jpg|right|thumb|300px|Рис.1-Схема вагового денсиметра]]

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_2.jpg|right|thumb|Рис.2 – Поплавковий денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

<math>G_{П}=m \cdot g</math>

<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

[[Image:Densimetr_3.jpg|right|thumb|Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

Принцип дії побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\Delta P = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:Densimetr_4.jpg|right|thumb|Рис.4 – Аеростатичний денсиметр]]

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho _{B} )</math> (7)

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

[[Image:Densimetr_5.jpg|right|thumb|Рис.5 - Аеродинамічний денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math> (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметри

2013-06-06T20:12:40Z

Morison: /* Вагові (пікнометричні) денсиметри */

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

[[Image:Densimetr_1.jpg|right|thumb|200px|Рис.1-Схема вагового денсиметра]]

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_2.jpg|right|frame|Рис.2 – Поплавковий денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

<math>G_{П}=m \cdot g</math>

<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

[[Image:Densimetr_3.jpg|right|frame|Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\Delta P = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:Densimetr_4.jpg|right|frame|Рис.4 – Аеростатичний денсиметр]]

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho_В)</math>

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

[[Image:Densimetr_5.jpg|right|frame|Рис.5 - Аеродинамічний денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math> (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметри

2013-06-06T03:11:20Z

Morison:

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_1.jpg|right|frame|Рис.1-Схема вагового денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

[[Image:Densimetr_2.jpg|right|frame|Рис.2 – Поплавковий денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

<math>G_{П}=m \cdot g</math>

<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

[[Image:Densimetr_3.jpg|right|frame|Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\Delta P = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:Densimetr_4.jpg|right|frame|Рис.4 – Аеростатичний денсиметр]]

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho_В)</math>

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

[[Image:Densimetr_5.jpg|right|frame|Рис.5 - Аеродинамічний денсиметр]]

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math> (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Файл:Densimetr 5.jpg

2013-06-06T03:08:06Z

Morison: Аеродинамічний денсиметр

Аеродинамічний денсиметр

Файл:Densimetr 4.jpg

2013-06-06T03:07:11Z

Morison: Аеростатичний денсиметр

Аеростатичний денсиметр

Файл:Densimetr 3.jpg

2013-06-06T03:03:48Z

Morison: Схема гідростатичного денсиметра

Схема гідростатичного денсиметра

Файл:Densimetr 2.jpg

2013-06-06T03:02:02Z

Morison: Поплавковий денсиметр

Поплавковий денсиметр

Файл:Densimetr 1.jpg

2013-06-06T02:56:49Z

Morison: Схема вагового денсиметра

Схема вагового денсиметра

Денсиметри

2013-06-06T02:53:42Z

Morison:

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho \cdot g=m \cdot g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

[[Image:image010.jpg]]

Рис.1-Схема вагового денсиметра

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

[[Image:image012.jpg]]

Рис.2 – Поплавковий денсиметр

<math>G_{П}=m \cdot g</math>
<math>N=(V+l \cdot S) \cdot \rho \cdot g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил GП і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3 з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho \cdot g \cdot H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.
[[Image:image018.jpg]]
Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н1 і Н2. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\deltaP = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1) \cdot \rho \cdot g = H \cdot \rho \cdot g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:image022.jpg]]

Рис.4 – Аеростатичний денсиметр

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр RB, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра Rпор залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра RB спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K \cdot (\rho - \rho_В)</math>

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρB'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

[[Image:image026.jpg]]

Рис.5 - - Аеродинамічний денсиметр

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k \cdot \omega^2 \cdot \rho</math>

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 \cdot \sqrt{1/(1+k \cdot \rho)}</math> (9)

де ''f0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметри

2013-06-06T02:41:23Z

Morison:

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

==Вагові (пікнометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math> [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

<math>\gamma=\rho*g=m*g/V</math> (3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

[[Image:image010.jpg]]

Рис.1-Схема вагового денсиметра

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см{{sup|3}}. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

==Поплавкові (ареометричні) денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і G{{sub|П}} забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) G{{sub|П}} і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

[[Image:image012.jpg]]

Рис.2 – Поплавковий денсиметр

<math>G_{П}=m*g</math>
<math>N=(V+l*S)*\rho*g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил G{{sub|П}} і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см{{sup|3}}) з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

==Гідро- і аеростатичні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

<math>P=\rho*g*H</math> (5)
де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.
[[Image:image018.jpg]]
Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу,показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою Н{{sub|1}} і Н{{sub|2}}. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

<math>\deltaP = P_2 - P_1 = (H_1 - H_1)*\rho*g = H * \rho * g</math> (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:image022.jpg]]

Рис.4 – Аеростатичний денсиметр

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр R{{sub|B}}, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра R{{sub|пор}} залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра R{{sub|B}} спричиняє розбаланс U нерівноважного
мосту 4.
Цей розбаланс описується виразом

<math>U = K*(\rho - \rho_В)</math>

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра;

''ρ{{sub|B}}'' - густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см{{sup|3}} з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м{{sup|3}} і класами точності 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

[[Image:image026.jpg]]

Рис.5 - - Аеродинамічний денсиметр

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

<math>M = k * \omega^2 * \rho</math>

де ''k'' – постійний коефіцієнт;

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

==Вібраційні денсиметри==

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

<math>f = f_0 * \sqrt{1/(1+k*\rho)}</math> (9)

де ''f{{sub|0}}'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м{{sup|3}}, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м{{sup|3}}.

==Список використаної літератури==

* Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

* Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

* http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Денсиметри

2013-06-06T02:12:32Z

Morison:

==ДЕНСИМЕТРИ==

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

===Вагові (пікнометричні) денсиметри===

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

<math>\rho=\frac{m}{V}</math> [одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

<math>\gamma=\frac{G}{V}</math>[одиниця сили]/[ одиниця об’єму](2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням
<math>\gamma=\rho*g=m*g/V</math>(3)
де g — місцеве прискорення вільного падіння, густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал Свих якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

[[Image:image010.jpg]]

Рис.1-Схема вагового денсиметра

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см{{sup|3}}. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

===Поплавкові (ареометричні) денсиметри===

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і G{{sub|П}} забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) G{{sub|П}} і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами

[[Image:image012.jpg]]

Рис.2 – Поплавковий денсиметр

<math>G_{П}=m*g</math>
<math>N=(V+l*S)*\rho*g</math>

де ''m'' - маса поплавця і стрижня;
''V'' - об’єм поплавця;
''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил G{{sub|П}} і N з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см{{sup|3}}) з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

 

 

 

 

 

 

''' '''

'''Гідро- і аеростатичні денсиметри'''

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

[[Image:image016.jpg]] (5)

де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

 

 

 

 

[[Image:image018.jpg]]

 

Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра

 

 

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу, показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення. 

 

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою ''Н''''1'' і ''Н''''2''. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

[[Image:image020.jpg]] (6)

 

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

 

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:image022.jpg]]

Рис.4 – Аеростатичний денсиметр

 

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр ''R''''B'', у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра ''R''''пор'' залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра ''R''''B'' спричиняє розбаланс ''U'' нерівноважного 

мосту 4.

 Цей розбаланс описується виразом

[[Image:image024.jpg]](7)

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра; 

 

''ρ''''B'' — густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності

 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

 

 

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

'''Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри'''

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

''' '''

[[Image:image026.jpg]]

Рис.5 - - Аеродинамічний денсиметр

 

 

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

 

[[Image:image028.jpg]] (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт; 

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

 

 

 

 

<center>'''Вібраційні денсиметри'''</center>

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

[[Image:image030.jpg]](9)

де ''f''''0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

 

 

 

 

Список використаної літератури

1. Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

2. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

3. http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

</div>

Денсиметри

2013-06-06T01:41:44Z

Morison:

<div class="WordSection1">

<center>'''[[Image:image002.gif]]ДЕНСИМЕТРИ'''</center>

''' '''

''' '''

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

 

 

 

'''Вагові (пікнометричні) денсиметри'''

 

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

[[Image:image004.jpg]][одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

[[Image:image006.jpg]] [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

[[Image:image008.jpg]](3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння.

 

 

густина визначається через питому вагу.

 

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал'' ''''С''''вих'' якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

 

 

[[Image:image010.jpg]]

Рис.1-Схема вагового денсиметра

 

 

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

 

 

 

 

'''Поплавкові (ареометричні) денсиметри'''

 

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

 

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил ''N'' і ''G''''П'' забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) ''G''''П'' і виштовхувальна сила ''N'', діюча на поплавець, описуються виразами

[[Image:image012.jpg]]

Рис.2 – Поплавковий денсиметр

 

[[Image:image014.jpg]] , (4)

де'' m'' - маса поплавця і стрижня;

''V'' - об’єм поплавця; 

''l'' - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину; 

''S'' - площа поперечного перерізу стрижня.

 

При рівності сил'' ''''G''''П'' і ''N'' з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу ''m'' підбирають залежно від діапазону вимірювання.

 

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3) з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

 

 

 

 

 

 

''' '''

'''Гідро- і аеростатичні денсиметри'''

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

[[Image:image016.jpg]] (5)

де ''Н''— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення ''Н'' взяти постійним, то тиск ''Р'' однозначно визначається густиною середовища.

 

 

 

 

[[Image:image018.jpg]]

 

Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра

 

 

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу, показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення. 

 

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою ''Н''''1'' і ''Н''''2''. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

[[Image:image020.jpg]] (6)

 

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

 

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

[[Image:image022.jpg]]

Рис.4 – Аеростатичний денсиметр

 

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр ''R''''B'', у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра ''R''''пор'' залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра ''R''''B'' спричиняє розбаланс ''U'' нерівноважного 

мосту 4.

 Цей розбаланс описується виразом

[[Image:image024.jpg]](7)

де ''К'' — коефіцієнт перетворення денсиметра; 

 

''ρ''''B'' — густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності

 2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

 

 

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

''' '''

'''Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри'''

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

''' '''

[[Image:image026.jpg]]

Рис.5 - - Аеродинамічний денсиметр

 

 

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

 

[[Image:image028.jpg]] (8)

де ''k'' – постійний коефіцієнт; 

''ω'' - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

 

 

 

 

<center>'''Вібраційні денсиметри'''</center>

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

[[Image:image030.jpg]](9)

де ''f''''0'' — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

''k'' — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

 

 

 

 

Список використаної літератури

1. Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

2. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

3. http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

</div>

Денсиметри

2013-06-06T01:39:22Z

Morison: Створена сторінка: *~ВІКІПЕДІЯ.files/image002.gif~ДЕНСИМЕТРИ* * * * * Саме слово «денсиметр» походить від латинськог...

*~ВІКІПЕДІЯ.files/image002.gif~ДЕНСИМЕТРИ*

* *

* *

Саме слово «денсиметр» походить від латинського слова densus (densi), що означає «щільний», і грецького metreo, що в перекладі - «вимірюю». Об'єднавши ці два слова, можна дати визначення або дефініцію слова «денсиметром».Денсиметр - це засіб для вимірювання щільності різних речовин. Одним із синонімів денсиметра є слово щільномір.Денсиметр може застосовуватися як для твердих, так і для рідких і газоподібних речовин.По методу визначення щільності розрізняють денсиметри : поплавковий, гідростатичний, вібраційний, резонансний і т.д. А по своїй конструкції ці засоби вимірювання підрозділяється на електронні та неелектронні.

*Вагові (пікнометричні) денсиметри*

Принцип дії цих механічних денсиметрів полягає в безперервному зважуванні постійного об’єму аналізованої речовини у певній ємності або трубопроводі, тобто відповідно до виразів (1)-(3)

ВІКІПЕДІЯ.files/image004.jpg[одиниця маси]/[одиниця об’єму] (1)

Питомою вагою γ речовини називають фізичну величину, обумовлену відношенням ваги G речовини до її об’єму V:

ВІКІПЕДІЯ.files/image006.jpg [одиниця сили]/[ одиниця об’єму] (2)

Питома вага і густина зв'язані співвідношенням

ВІКІПЕДІЯ.files/image008.jpg(3)

де g — місцеве прискорення вільного падіння.

густина визначається через питому вагу.

Схема найпоширенішого вагового денсиметра рідин показана на рис.1 Чутливим елементом денсиметра є U-подібна трубка 7, виготовлена з нержавіючої сталі, з'єднана через тягу 3 з важелем 4. Кінці трубки 7 через сильфони 2 з'єднані з нерухомими патрубками 1, через які подається аналізована рідина. Наявність сильфонів 2 дозволяє трубці 7 обертатися навколо осі 0 — 0. При збільшенні густини рідини збільшується маса трубки з рідиною, що через важіль 4 передається до механоелектричного або механопневматичного перетворювача 5, побудованого за принципом компенсації сил, вихідний сигнал_ __С__вих_ якого пропорційний зміні густини аналізованої рідини. Противага 6, яка укріплена на важелі 4, служить для зрівноважування моменту сил, створюваного трубкою 7 з рідиною при обраній нижній межі вимірювання густини. Пристрій 8 служить для автоматичного введення виправлення до сигналу денсиметра залежно від температури аналізованої рідини, яку цей пристрій безупинно вимірює.

ВІКІПЕДІЯ.files/image010.jpg

Рис.1-Схема вагового денсиметра

Денсиметри даної конструкції дозволяють вимірювати густину в інтервалі 0,5-2,5 г/см3. При цьому може бути встановлений діапазон вимірювання 0,05-0,3г/см3 у будь-якій частині зазначеного інтервалу. Максимальна температура аналізованої рідини 100°С, класи точності 1-1,5.

*Поплавкові (ареометричні) денсиметри*

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.

На рис. 2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил _N_ і _G__П_ забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.

Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) _G__П_ і виштовхувальна сила _N_, діюча на поплавець, описуються виразами

ВІКІПЕДІЯ.files/image012.jpg

Рис.2 – Поплавковий денсиметр

ВІКІПЕДІЯ.files/image014.jpg , (4)

де_ m_ - маса поплавця і стрижня;

_V_ - об’єм поплавця;

_l_ - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;

_S_ - площа поперечного перерізу стрижня.

При рівності сил_ __G__П_ і _N_ з виразу (4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу _m_ підбирають залежно від діапазону вимірювання.

Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3) з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.

* *

*Гідро- і аеростатичні денсиметри*

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності тиску Р стовпа аналізованої рідини або газу від густини ρ цих середовищ:

ВІКІПЕДІЯ.files/image016.jpg (5)

де _Н_— висота стовпа рідини або газу.

Якщо значення _Н_ взяти постійним, то тиск _Р_ однозначно визначається густиною середовища.

ВІКІПЕДІЯ.files/image018.jpg

Рис.3 – Схема гідростатичного денсиметра

принцип дії якого побудовано на вимірю-ванні гідростатичного тиску методом продувки стисненого газу, показана на рис.3. Такі денсиметри викори-стовуються в хіміко-технологічних процесах для вимірювання густини безпосередньо в техно-логічних апаратах. В апараті 7 установлені трубки 1 і 2 з різною глибиною занурення.

Газ (звичайне повітря) від регулятора витрати 5 надходить до пневматичних дроселів 3 і 4, а потім до трубок 2 і 1. Через відкриті торці трубок газ барботує через рідину. Тиск газу в трубках 1 і 2 визначається гідростатичним тиском стовпа рідин висотою _Н__1_ і _Н__2_. Різниця тисків у трубках вимірюється дифманометром 6 із пневматичним або електричним вихідним сигналом. Цей перепад визначається виразом

ВІКІПЕДІЯ.files/image020.jpg (6)

Наявність двох трубок дозволяє виключити вплив на результат вимірювання можливих змін рівня рідини в апараті.

Одним з найбільш удосконалених і чутливих є аеростатичний денсиметр (рис.4), у якому використовується комбінація механічного і теплового ефектів. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою надходить у трубку 2, а в трубку 3

ВІКІПЕДІЯ.files/image022.jpg

Рис.4 – Аеростатичний денсиметр

При постійному тиску надходить допоміжний газ (звичайне повітря). Газові потоки виводяться через трубку 1. Трубки 1, 2 і 3 розміщені вертикально. При зміні густини аналізованого газу змінюється аеростатичний тиск стовпа газу в трубці 2, а отже, і тиск у точці А. Тому змінюється витрата повітря, яке обвітрює резисторний вимірювальний термоанемометр _R__B_, у результаті чого змінюється його опір. Опір порівняльного термоанемометра _R__пор_ залишається постійним, тому що потік повітря, яке його обвітрює, практично не змінюється. Зміна опору термоанемометра _R__B_ спричиняє розбаланс _U_ нерівноважного

мосту 4.

Цей розбаланс описується виразом

ВІКІПЕДІЯ.files/image024.jpg(7)

де _К_ — коефіцієнт перетворення денсиметра;

_ρ__B_ — густина повітря.

Денсиметр термостатируєтся при температурі 40 або 45°С, і забезпечує вимірювання густини в межах 0-3 кг/см3 з діапазоном вимірювання, відліченим від значення густини повітря при 20°С, ± (0,01-1,5) кг/м3 і класами точності

2—5 (залежно від діапазону вимірювання).

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

* *

*Гідро- газо(аеро)динамічні денсиметри*

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на наданні потоку аналізованої речовини додаткової кінетичної енергії і на вимірюванні параметрів, що характеризують ефекти, які виникають при цьому впливі. В основному зазначені денсиметри застосовуються для вимірювання малої за значенням густини газів.

* *

ВІКІПЕДІЯ.files/image026.jpg

Рис.5 - - Аеродинамічний денсиметр

На рис.5 показана спрощена схема газо-динамічного денсиметра. У денсиметрі потоку аналізованого газу, що проходить через камеру 2, надається кінетична енергія турбинкою 3, яка приводиться в обертовий рух синхронним двигуном 1. Потік газу надходить до турбинки 4 і створює на ній за рахунок своєї кінетичної енергії обертовий момент, який виражений формулою

ВІКІПЕДІЯ.files/image028.jpg (8)

де _k_ – постійний коефіцієнт;

_ω_ - частота обертання турбинки 3.

Під дією цього моменту турбинка 4 повертається, а виникаючий на ній момент урівноважується моментом, створюваним на осі 8 плоскою пружиною 5. Кут повороту осі 8 і стрілки 6 за шкалою пропорційний густині газу. За допомогою перетворювача 7 кут повороту перетворюється в уніфікований сигнал. Клас точності розглянутого денсиметра 0,5-1,5 (залежно від діапазону вимірювання).

*Вібраційні денсиметри*

Принцип дії цих механічних денсиметрів побудовано на залежності параметрів пружних коливань (вібрації), які передаються камері з аналізованою речовиною або тілу, розміщеному в ньому, від густини цієї речовини. Звичайно як параметр пружних коливань використовується частота власних коливань резонатора, який перебуває в режимі автоколивань. Резонатори вібраційних денсиметрів виконують у вигляді трубки, пластини, стрижня, струни, камертона і т.д. Частота власних коливань резонатора, який знаходиться в аналізованій речовині, описується в загальному випадку виразом

ВІКІПЕДІЯ.files/image030.jpg(9)

де _f__0_ — частота коливань резонатора при початковому значенні густини аналізованої речовини;

_k_ — константа, що залежить від конструкції резонатора.

Конструктивно розрізняють проточні і заглибні вібраційні денсиметри. У перших аналізована речовина проходить через внутрішню порожнину резонатора, у других — резонатор розміщується в потоці аналізованої речовини, діапазон вимірювання даних денсиметрів 690—1050 кг/м3, температура рідини 10—100°С; абсолютна похибка вимірювання ±1,5 кг/м3.

Список використаної літератури

1. Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы: учеб. /Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов, А.Ю.Алим-заде. - М., 1989.- 456 с.

2. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учеб./ Г.А.Мурин. - М., 1979. -424 с.

3. http://www.lemis-baltic.ru/?mid=57

Обговорення:Денсиметри

2013-04-13T17:56:51Z

Morison:

Гуменюк Григорій КА-21

Обговорення:Рівняння Бернуллі для газів

2013-04-13T17:55:35Z

Morison: Сторінка очищена