Supapele de reținere sunt supape cu două căi, adică au două deschideri în corpul supapei, una pentru intrarea fluidului și cealaltă pentru ieșirea lichidului. Există diferite tipuri de supape de reținere care sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații. Supapele de reținere fac de obicei parte din articolele uzuale de uz casnic. Deși vin într-o varietate de dimensiuni și costuri, supapele de reținere sunt adesea foarte mici, simple sau ieftine. Supapele de reținere funcționează automat, iar cele mai multe dintre ele nu sunt controlate de oameni sau de orice control extern; Drept urmare, majoritatea nu au mânere de supapă sau tije. Corpul (carcasa) majorității supapelor de reținere este realizat din plastic sau metal. Un concept important pentru o supapă de reținere este presiunea de deschidere, care este presiunea diferențială minimă din amonte între intrare și ieșire atunci când supapa funcționează. De obicei, supapele de reținere sunt proiectate și, prin urmare, pot specifica o anumită presiune de deschidere.
Tipul de supapă de reținere
Supapă de reținere cu bilă
O supapă de reținere sferică este o supapă de reținere în care piesa de închidere, partea mobilă, pentru blocarea fluxului, este o bilă. La unele supape de reținere sferice, mingea este încărcată cu arc pentru a ajuta la menținerea închisă. Pentru acele modele care nu au un arc, este necesar un flux invers pentru a muta mingea spre scaun și a crea o etanșare. Suprafața interioară a scaunului principal al supapei de reținere cu bilă este mai mult sau mai puțin conică pentru a direcționa bila în scaun și pentru a crea o etanșare pozitivă atunci când fluxul invers este oprit. Supapele de reținere cu bilă sunt de obicei foarte mici, simple și ieftine. Ele sunt utilizate în mod obișnuit în dozatoarele cu micropompe de lichide sau gel, dispozitive de pulverizare, unele bile de cauciuc pentru pomparea aerului etc., pompe de aer manuale și alte pompe, precum și seringi de dozare reîncărcabile. În timp ce bilele sunt de obicei realizate din metal, ele pot fi făcute din alte materiale; În unele cazuri speciale, este fabricat din materiale foarte durabile sau inerte, cum ar fi safire. Pompele HPLC de înaltă presiune și aplicații similare utilizează în mod obișnuit supape de reținere sferice de intrare și ieșire mici cu scaune din bile și safire (artificiale) de rubin [6] sau bile și locuri de rubin [7], duritate și rezistență chimică. După o utilizare prelungită, această supapă de reținere se va uza în cele din urmă sau scaunul se va crăpa și va trebui înlocuit. Ca rezultat, supapa poate fi înlocuită, uneori într-un corp mic de plastic care se potrivește strâns în interiorul unui fiting metalic care poate rezista la presiune mare și poate înșuruba în capul pompei. Există supape de reținere similare, în care discul nu este o bilă, ci o altă formă, cum ar fi o supapă cu clapetă excitată de un arc. O supapă de reținere cu bilă nu trebuie confundată cu o supapă cu bilă, care este un tip diferit de supapă în care bila acționează ca un rotor controlabil pentru a opri sau a direcționa fluxul.
Supapă de reținere deschisă
O supapă de reținere cu închidere sau o supapă de reținere a discului de înclinare este o supapă de reținere în care, atunci când discul este mișcat, partea mobilă blochează fluxul, iar balamaua sau pivotul de pe leagăn fie blochează fluxul invers pe scaun, fie părăsește scaunul. pentru a permite fluxul înainte. Secțiunea transversală a deschiderii scaunului poate fi perpendiculară pe linia centrală dintre cele două orificii sau în unghi. În timp ce supapele de reținere oscilante pot veni într-o varietate de dimensiuni, supapele de reținere mari sunt de obicei supape de reținere batante. Problema comună cauzată de supapele de reținere oscilante este cunoscută sub denumirea de ciocan de berbec. Acest lucru se întâmplă atunci când controlul swing este dezactivat și fluxul se oprește brusc, determinând fluctuații de presiune care fac ca undele de șoc de mare viteză să acționeze asupra țevilor și supapelor, exercitând multă presiune asupra metalelor și vibrațiilor din sistem. Lovitura de ariete nedetectată poate deteriora pompele, supapele și conductele din sistem. Supapa deflectoare din mecanismul de spălare a toaletei este un exemplu de acest tip de supapă. Presiunea rezervorului, care îl ținea închis, a fost depășită prin ridicarea manuală a deflectorului. Apoi rămâne deschis până când rezervorul se scurge și deflectorul cade din cauza gravitației. O altă variantă a mecanismului este discul de supapă, care este utilizat în aplicații precum sistemele de protecție împotriva incendiilor și de siguranță la incendiu. Ușa articulată rămâne deschisă doar pe direcția de intrare. Discul are de obicei un arc care ține poarta închisă atunci când nu există presiune înainte. Un alt exemplu este o supapă de retur (folosită într-un sistem de drenaj sanitar) pentru a preveni inundațiile cauzate de returul apei uzate. Acest risc apare cel mai adesea în sistemele de drenaj sanitar conectate la sistemele combinate de canalizare și de drenaj pluvial. Acest lucru se poate datora ploilor abundente, topirii sau inundațiilor.
Ridicarea supapei de reținere
O supapă de reținere de ridicare este o supapă de reținere în care discul, denumit uneori lift, poate fi ridicat din locașul său printr-o presiune mai mare a fluidului de admisie sau din amonte pentru a permite curgerea către partea de ieșire sau în aval. Ghidajul menține discul în mișcare pe linia verticală, astfel încât supapa poate fi reinstalată corect la o dată ulterioară. Când presiunea nu mai este ridicată, gravitația sau presiunea mai mare în aval vor face ca discul să coboare pe scaunul său, închizând supapa pentru a opri fluxul invers. O supapă de reținere în linie este o supapă de reținere similară cu o supapă de reținere de ridicare. Cu toate acestea, supapa are de obicei un arc care se va „crește” atunci când există presiune pe partea din amonte a supapei. Presiunea necesară pe partea din amonte a supapei pentru a depăși tensiunea arcului se numește „presiunea de deschidere”. Când presiunea care trece prin supapă este mai mică decât presiunea de deschidere, arcul va închide supapa pentru a preveni refluxul în proces.
Domenii de aplicare
Supapele de reținere sunt utilizate în multe sisteme de fluide, cum ar fi centralele chimice și electrice, precum și în multe alte procese industriale. Aplicațiile tipice în industria nucleară sunt sistemele de control al apei de alimentare, liniile de gunoi, apa de completare, sistemele diverse de manipulare, sistemele N2 și sistemele de monitorizare și prelevare de probe. În sectorul aeronautic și aerospațial, supapele de reținere sunt utilizate acolo unde există vibrații ridicate, temperaturi extreme mari și fluide corozive. De exemplu, controlul propulsorului pentru nave spațiale și vehicule de lansare pentru sistemele de control al reacției (RCS) și sistemele de control al atitudinii (ACS), precum și pentru hidraulica aeronavei. Supapele de reținere sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit atunci când mai multe gaze sunt amestecate într-un singur flux. O supapă de reținere este instalată pe fiecare flux de gaz individual pentru a preveni amestecarea gazului în gazul original. De exemplu, dacă se amestecă combustibil și oxidant, se folosește adesea o supapă de reținere pe sursa de combustibil și de oxidant pentru a se asigura că cilindrul original rămâne pur și, prin urmare, neinflamabil. În 2010, Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA a modificat ușor un design simplu de supapă de reținere concepută pentru a stoca probe de lichid care să indice durata de viață marțiană în diferite rezervoare ale dispozitivului, fără teama de contaminare încrucișată.