En anlægsvedligeholdelsesingeniør på et specialkemiværksted var ved at udskifte en doseringspumpes mekaniske tætninger for tredje gang på seks måneder. Pumpen håndterede fortyndet saltsyre, og hver gang den lukkede ned, faldt væskesøjlen i det lodrette stigrør tilbage og drejede pumpehjulet baglæns. Rørføringen var UPVC, linjetrykket var beskedent, og den egentlige fejl var ikke pumpen. Kontraventilen på afgangsledningen var blevet fjernet uger tidligere, fordi den blev ved med at dryppe, og ingen havde udskiftet den. Da ingeniøren satte sig for at bestille en ny, var det første spørgsmål om rekvisitionen ligetil: hvad er de tre hovedtyper af kontraventiler, og hvilken hører hjemme på denne linje?
Det spørgsmål dukker konstant op i industriel vedligeholdelse, i design af rørsystemer og i indkøb af reservedele. Det er ikke en akademisk klassifikation. Typen af kontraventil styrer, hvor meget strømningsmodstand ledningen vil se, om ventilen kan håndtere snavsede eller tyktflydende medier, om den kan installeres i et lodret stigrør, og om den vil smække i og skabe et trykstød, når pumpen stopper. I et termoplastisk rørsystem betyder beslutningen endnu mere, fordi ventilhuset, flangerne og selve røret er af plast. En dårligt tilpasset kontraventil kan skabe vandhammer, der knækker en flange, løsner en opløsningsmiddel-cementeret samling eller trætter gevindforbindelsen på en flowmåler.
Formålet med denne artikel er at give et praktisk svar på det spørgsmål. Den forklarer de tre hovedtyper af kontraventiler, sammenligner dem med hensyn til trykfald, orientering, vandslagstendens og mediekompatibilitet og går derefter over til materialevalg, installationsfejl, industriapplikationer og specifikationsråd, som en producents ingeniør faktisk bruger på værkstedet.
Konklusionen først: de tre hovedtyper af kontraventiler er svingkontraventilen, kuglekontraventilen og løftekontraventilen. Disse tre grupper er defineret af det bevægelige element, der blokerer omvendt flow, og hvert andet kontraventildesign er enten en variation af en af disse tre eller en speciel-pligtig afledt. En wafer-kontraventil er for eksempel en dobbeltskivevariant, der er optimeret til korte installationslængder. En fodventil er en kuglekontraventil med en integreret si til pumpens sugeledninger. En lydløs kontraventil tilføjer en fjeder og en styret skive, som er et lift-check koncept. At forstå denne gruppering er den korteste vej til en korrekt specifikation.
Alle kontraventiler fungerer automatisk uden aktuator, håndtag eller ekstern strømkilde. Fremadgående flow åbner ventilen; omvendt flow eller tyngdekraften lukker den. Det, der adskiller de tre hovedtyper, er lukkeelementets geometri og den vej, væsken skal tage gennem kroppen. Disse forskelle giver målbare forskelle i trykfald, pålidelighed, lukkehastighed og acceptabel orientering.
I produktsortimentet fra en termoplastisk ventilproducent oversættes disse forskelle direkte til forskellige kropsmønstre og forbindelsesstile. Svingkontraventiler fås med flange- eller waferforbindelser og vælges, når ledningen er ren og vandret. Kuglekontraventiler tilbydes i flange- og true-union-design, og union-versionen kan trækkes ud af linjen uden at forstyrre rørføringen. Løftekontraventiler, selvom de er mindre almindelige i plastsystemer, forekommer stadig i højtryks termoplastiske linjer, hvor tæt afspærring er prioriteret. Afsnittene nedenfor giver funktionsprincippet, styrker, begrænsninger og typiske anvendelser af hver type.
En hængslet skive roterer åben med fremadstrøm og falder tilbage af tyngdekraften. Bedst til rene væsker i vandrette eller lodrette opadgående linjer.
En fritgående kugle løfter sig fra sædet og sætter sig igen, når flowet vender om. Håndterer viskøse væsker og lette faste stoffer. Kan monteres tæt på pumper.
En styret skive eller stempel bevæger sig lige mod sædet. Velegnet til at rense medier og højere tryk, med højere trykfald.
To fjederbelastede halvskiver foldes op og lukker mellem to flanger. Kort ansigt-til-ansigt længde; lav vægt; svarer hurtigt.
Hvis væsken er ren, strømmen er kontinuerlig, og røret er vandret, er svingkontraventilen normalt den første type, der evalueres. Inde i en svingkontraventil er lukkeelementet en skive, der er monteret på et hængsel eller en stift ved den øvre kant af strømningsbanen. Fremadgående flow skubber skiven åben, indtil den svinger ind i det øverste kammer af kroppen. Når flowet bremses, stopper eller forsøger at vende tilbage, trækker tyngdekraften skiven tilbage på sædet. Fordi skiven roterer snarere end translaterer, efterlader den åbne ventil en næsten lige vej til væsken, hvilket holder strømningsmodstanden lav.
Den lige strømningsvej er hovedårsagen til, at swing-kontraventiler er specificeret på pumpeafgangsledninger, anlægsvandsamlinger og kemikalieoverførselsledninger, hvor energieffektivitet betyder noget. I termoplastiske ventiler lavet af UPVC, CPVC, PPH eller PVDF undgår svingdesignet de snoede passager, der fremmer erosion og støj ved høje hastigheder. Karrosseriet er typisk en todelt konstruktion med et dæksel, som giver adgang til sædeinspektion og skiveudskiftning uden at fjerne ventilen fra ledningen.
Afvejningen er lukkehastighed. En svingskive er tung i forhold til den tilgængelige lukkekraft, og hvis flowet stopper brat, kan skiven smække på sædet og skabe en trykspids kendt som vandhammer. Den samme effekt opstår, når en pumpe udløses, og væskesøjlen vender hurtigt. Af denne grund anbefales svingende kontraventiler ikke på pumper med kort cyklus eller på ledninger, hvor flowet pludselig vender. Hvor vandhammer er et problem, er en fjederhjulpet skive eller en hurtigere lukkende kugle- eller waferkontraventil et bedre udgangspunkt.
Orientering er en anden praktisk grænse. En svingkontraventil skal installeres i et vandret rør eller i et lodret rør med opadgående strømning. I lodret nedadgående strømning kan skiven ikke falde tilbage mod sædet, fordi tyngdekraften holder den åben. I vandrette linjer skal hængslet være i toppen, så skiven lukker pålideligt. Minimumsdriftstrykket er også værd at kontrollere: Ved meget lav strømningshastighed kan en svingskive svæve delvist åben og flagre mod sædet, hvilket forårsager hurtig slid på sædeoverfladen. Hvis linen ofte løber ved lav hastighed, overvej i stedet en bold- eller lifttype.
Typiske servicepunkter for svingende kontraventiler omfatter pumpeudledning i vandoverførsel, kemiske doseringsskinner med rene væsker, trykluftssamlinger og kølevandskredsløb. Sædematerialet, normalt en syntetisk gummi eller elastomer bundet inde i plastlegemet, bør vælges efter kontrol af væskens temperatur og kemiske kompatibilitet, fordi kroppen og sædet står over for forskellige eksponeringsforhold.
Sving kontraventil with Low Flow Resistance and Easy Maintenance Denne svingende kontraventil bruger en arm-type skive, der giver ringe modstand mod flow og tillader service ved kun at fjerne motorhjelmens låg. Den passer til applikationer med rene væsker, såsom pumpeudledning og kemikaliedosering, med materialeafhængige temperatur- og kemiske kompatibilitetsmuligheder. Se produkt → Når væsken er tyktflydende, indeholder suspenderede stoffer, eller pumpen starter og stopper ofte, er kuglekontraventilen det mere tilgivende design. En kuglekontraventil bruger en kugleformet kugle som lukkeelement. I åben position løfter fremadgående flow bolden væk fra sædet og passerer rundt om den. Når fremadstrømmen stopper, falder kuglen eller skubbes tilbage i sædet, hvor den danner en cirkulær tætning omkring boringen. Der er intet hængsel til at klemme, ingen skive til at flagre og ingen guide, der kan blokeres af snavs. Bolden vender altid tilbage til kroppens laveste punkt, hvilket også er den position, hvor tætningen er bedst.
Denne enkle mekanisme giver kuglekontraventilen flere praktiske fordele i industrielle plastrør. For det første lukker den hurtigere end en svingende kontraventil, når flowet vender, hvilket reducerer sværhedsgraden af vandslag i mange pumpeapplikationer. For det andet kan den håndtere væsker, der bærer fine faste stoffer, fordi bolden bevæger sig fuldstændig af vejen og ikke er afhængig af et præcisionshængsel. For det tredje er tætningslinjen en cirkel, hvilket gør ventilen mindre følsom over for små mængder kalk eller polymerrester, der dannes på sædet.
Den største ulempe er tryktab. I åben position optager kuglen en del af strømningsbanen, så væsken skal ændre retning omkring den. Strømningskoefficienten er lavere end for en svingkontraventil, hvilket betyder, at en kuglekontraventil vil forbruge mere hoved i en højhastighedsledning. Overdimensionering af en kuglekontraventil er en almindelig fejl: Hvis ventilen er en eller to nominelle størrelser større end røret, kan kuglen flyde og vibrere ved lavt flow, hvilket forårsager slid på sædet. Ventilen skal vælges efter strømningshastighedsområde, ikke blot efter rørstørrelse.
Til termoplastiske systemer fremstilles kuglekontraventiler i flangede og ægte foreningstyper. True-union-versionen er især nyttig i vedligeholdelsesfølsomme installationer, fordi kroppen kan åbnes og kuglen fjernes uden at skære i røret eller forstyrre flangerne. Selve bolden er ofte af solid plast, såsom PPH eller PVDF, og sædet er en elastomer, der er udvalgt til kemisk kompatibilitet. I installationer med meget aggressive væsker bør kuglematerialet matche rørmaterialet for at undgå hævelse eller overfladeangreb.
Almindelige anvendelser for kuglekontraventiler omfatter saltsyreoverførsel, kaustiske doseringsledninger, gylleledninger med lav tørstofbelastning, pletteringsbadcirkulation og enhver pumpeudledning, hvor der er behov for en kompakt, hurtigtlukkende kontraventil. Flangetypen er velegnet til ledninger, der sjældent demonteres; unionstypen er ideel til ventiler, der kræver periodisk rengøring.
Flangekuglekontraventil til partikelladet ætsende medier Et fuldsfærisk kugledesign modstår blokering fra suspenderede partikler, og en valgfri PTFE-kugle forbedrer tætning og korrosionsbestandighed. Ideel til doserings- og overførselsledninger, der har brug for en kompakt, selvrensende kontraventil med flangeforbindelser til permanent installation. Se produkt → Løftekontraventilen er den tredje af de tre hovedtyper, og den tjener sin plads gennem tætningskvalitet frem for strømningseffektivitet. Inde i en løftekontraventil er lukkeelementet en skive eller et stempel, der bevæger sig lige op og ned inde i en guide, vinkelret på sædet. Fremadgående flow løfter skiven fra sædet; når flowet stopper eller vender tilbage, falder skiven tilbage og sidder tæt. Den indvendige kropsform er relateret til kugleventilmønsteret, og skiven styres, så den vender tilbage til nøjagtig samme position hver gang.
Fordi skiven er styret, skaber en løftekontraventil en pålidelig, gentagelig tætning. Dette gør det nyttigt til gasser, til rene væsker med lav viskositet og til systemer, der opererer ved højere tryk, hvor lækage forbi lukkeelementet ville være farligt eller spild. Sædet kan bearbejdes til en højere kvalitetsstandard end et svingskivesæde, fordi skiven nærmer sig sædet langs en fast akse i stedet for langs en bue.
Afvejningen er trykfald. Væsken skal dreje, når den kommer ind i ventilen, passere rundt om skiven og dreje igen, når den kommer ud, hvilket er en væsentlig mere snoet vej end en sving- eller kuglekontraventil. I lange rørledninger kan det akkumulerede løftehøjdetab fra en løftekontraventil være nok til at ændre pumpens driftspunkt. Den samme geometriske begrænsning gør også løftekontraventiler uegnede til væsker med suspenderede faste stoffer, som kan aflejres i styret og til sidst gribe fat i skiven.
Orientering afhænger af kropsdesignet. Det vandrette mønster har en skive, der bevæger sig lodret i et plan, der er vinkelret på røraksen, så den skal monteres med motorhjelmen opad. Det lodrette mønster er bygget til lodrette linjer med opadgående flow, hvor skiven løfter sig langs røraksen. Nogle løftekontraventiler kan konverteres mellem vandrette og lodrette mønstre ved at ændre sædearrangementet, men i plastventiler er kroppen normalt kun støbt til én orientering.
Til termoplastiske rørføringer optræder løftekontraventiler hovedsageligt i højtryksinstrumentledninger, i kemiske injektionssystemer med lille boring og i gas- eller vakuumtjenester, hvor en bobletæt lukning er vigtigere end lavt tryktab. Når en kompakt ventil med hurtig reaktion er påkrævet, fås også en fjederstyret lydløs kontraventil baseret på løfteprincippet; den bruger en fjeder til at skubbe skiven lukket, hvilket reducerer vandslag.
En wafer kontraventil hører hjemme i denne diskussion, fordi det er det mest almindelige kompakte alternativ til de tre hovedtyper. Det kaldes undertiden en dobbeltplade eller dobbeltskive kontraventil. I stedet for et stort lukkeelement bruger waferkontraventilen to halvcirkelformede plader eller halve skiver, monteret på en central hængselstift, der løber lodret gennem ventilhuset. Uden flow holdes pladerne lukket af torsionsfjedre. Fremadgående flow folder dem op mod fjedrene; når flowet vender tilbage, lukker fjedrene og det omvendte tryk pladerne.
Den første fordel ved en waferkontraventil er størrelse og vægt. Ventilhuset er i det væsentlige en kort cylinder, der passer mellem to rørflanger og holdes på plads af flangeboltene. Dens ansigt-til-ansigt længde er meget kortere end en sving- eller kuglekontraventil med samme diameter, og dens vægt er lavere. I store diametre, for eksempel DN200 og derover, giver dette meningsfulde besparelser på støttekonstruktioner og installationsarbejde, især i lodrette linjer, hvor tunge ventiler er svære at håndtere.
Den anden fordel er lukkehastighed. Fordi de to plader rejser en kort afstand, reagerer waferkontraventilen hurtigt på omvendt flow, hvilket reducerer vandslag. Fjederkraften sikrer også, at pladerne begynder at lukke, så snart den fremadgående strømningshastighed falder, i stedet for at vente på, at tyngdekraften virker. Dette gør waferdesignet populært ved udtømning af pumper, der cykler ofte.
Det vigtigste installationskrav er nøjagtig centrering. Ventilen skal sidde koncentrisk mellem de to flanger, så begge plader åbner jævnt, og hængselstiften ikke gnider mod pakningen. Hvis ventilen er monteret off-center, kan den ene plade sætte sig fast i halvåben position, eller pakningen kan blive beskadiget, når flangeboltene spændes. I plastrør er waferlegemet almindeligvis støbt i UPVC, CPVC, PPH eller PVDF med en korrosionsbestandig fjeder. Nikkelbaserede legeringer bruges ofte til fjeder- og hængselstiften i aggressive kemiske tjenester.
Til ætsende anvendelser bør waferkontraventilen vælges med samme omhu, som kroppens materiale, fordi fjederen er den første del, der svigter, hvis væsken angriber den. Et plasthus med en metalfjeder er kun lige så korrosionsbestandigt som fjederen. Fjederdesigner i helt plast findes til små diametre, men for større størrelser skal fjedermaterialet bekræftes i forhold til væskespecifikationen.
Wafer kontraventil med kompakt design til ætsende rør Med en kort face-to-face-længde forenkler denne lette wafer-kontraventil installation på trange steder. Tilbydes i UPVC, CPVC og PPH, det modstår korrosion; fjedermateriale bør dog verificeres for aggressive væsker, og PPH-flanger kan have brug for affasning for en bredere åbningsvinkel. Se produkt → En fodventil er det praktiske svar på et meget specifikt problem: at holde en pumpes sugeledning fuld af væske. Når en pumpe sidder over væskeniveauet i en tank eller brønd, skal sugeledningen forblive fuld, så pumpen kan spæde ved næste start. Hvis væsken dræner tilbage, når pumpen stopper, mister pumpen priming og løber tør, hvilket ødelægger mekaniske tætninger og pumpehjul.
En fodventil er grundlæggende en kuglekontraventil med en ekstra si-skærm ved indløbet. Den er installeret i bunden af den lodrette sugeledning, nedsænket i væsken. Når pumpen kører, trækkes væske opad forbi kuglen, som løfter sig fra sædet. Når pumpen stopper, presser væskesøjlen over ventilen kuglen tilbage på sædet og forsegler ledningen. Silen forhindrer større partikler og snavs i at komme ind i sugerøret og nå pumpen.
Fodventiler fås i flange- og unionsudgaver i samme termoplastiske materialer som andre kontraventiler. Unionsversionen forenkler vedligeholdelsen af filtret, som er det hyppigste servicepunkt: skærmen tilstoppes gradvist med snavs i snavset vand, og trykfaldet over ventilen stiger, hvilket forårsager kavitation ved pumpen. Regelmæssig rengøring af silen er vigtigere end noget andet vedligeholdelsestrin.
Sæde- og kuglekonfigurationen er i det væsentlige identisk med en kuglekontraventil, så materialevalgslogikken er den samme. Fjederen, hvis den er til stede, bruges kun til at holde bolden forsigtigt på plads i perioder med lavt flow; de fleste fodventiler fungerer uden fjedre for at undgå at begrænse sugestrømmen. Når du dimensionerer en fodventil, skal hastigheden gennem filtersien holdes lav for at undgå for stort trykfald på pumpens sugeside.
Tabellen nedenfor sammenligner de tre hovedtyper og de to mest almindelige varianter på de faktorer, der bestemmer et praktisk valg. Den samme sammenligning gælder for metal- og termoplastventiler, selvom tryk- og temperaturgrænserne varierer med kropsmaterialet.
| Type | Lukkeelement | Typisk orientering | Trykfald | Vandhammer tendens | Bedste flydende tilstand | Hovedbegrænsning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Svingtjek | Hængslet skive | Vandret eller lodret op | Lavt | Medium (diskslam ved pludseligt stop) | Rene væsker med lav viskositet | Dårlig med snavsede medier; har brug for plads til diskrejse |
| Boldtjek | Fritgående bold | Vandret eller lodret op | Medium | Lavt to medium | Viskøse væsker, lette faste stoffer | Højere hovedtab; kuglen kan vibrere ved lavt flow |
| Løft check | Styrt skive eller stempel | Vandret (hjelm op) eller lodret op | Høj | Lavt if spring-assisted | Rengør væsker og gasser ved højere tryk | Høj pressure drop; unsuitable for solids |
| Wafer / dobbeltplade | To fjederbelastede plader | Enhver, med flanger på begge sider | Lavt to medium | Lavt | Rene eller let snavsede væsker | Kræver nøjagtig centrering mellem flanger |
| Fodventil | Kugle plus si skærm | Lodret, nedsænket i ledningens ende | medium; stiger som skærmpropper | Lavt | Pumpers sugeledninger | Kræver periodisk filterrensning |
Nedenstående diagram illustrerer det relative trykfald for hver familie ved samme flowhastighed og rørstørrelse. Værdier er normaliserede estimater for typiske industrielle størrelser.
Lavere er bedre. Estimater baseret på typiske Cv-værdier for termoplastiske kontraventiler ved samme nominelle diameter.
For et mere detaljeret kig på driftsegenskaberne for et kontraventilhus og dets strømningsbanedesign, artiklen om hvordan man vælger den bedste kontraventil til din væske forklarer effekten af flowfordeling, sædevinkel og skivegeometri på den virkelige verdens ydeevne.
Den korrekte udvælgelsesproces starter med væsken, derefter rørlayoutet, derefter det acceptable tryktab og til sidst fejlkonsekvenserne. At arbejde i denne rækkefølge forhindrer den mest almindelige specifikationsfejl, som er at vælge et ventilhusmønster, før man overvejer servicetilstanden.
Når udvælgelsen stadig er usikker, er den bedste tilgang at sammenligne den enkelte kandidats fejltilstand. Hvis der vælges en svingkontraventil til et pulserende flow, vil sædeslid være den sandsynlige fejl. Hvis en løftekontraventil er installeret på en ledning med fine partikler, vil skivestyret sætte sig fast. Hvis en waferkontraventil er monteret off-center, vil pladen forhindre fuld lukning. Ved at vælge den modsatte type i hvert enkelt tilfælde undgår man normalt fejlen.
Kurverne viser, at trykfaldet vokser med strømningshastigheden for alle typer, men løftekontraventilen bruger mest løftehøjde og svingkontraventilen mindst ved samme hastighed.
For en struktureret sammenligning af de tilgængelige muligheder og de spørgsmål, som en specifikator skal besvare inden bestilling, se hvilken kontraventiltype er bedst egnet til din specifikke anvendelse .
At vælge mellem de tre hovedtyper er halvdelen af specifikationen. Den anden halvdel er krop og sædemateriale. En svingkontraventil designet til rent vand vil ikke overleve en varm syrelinje, hvis kroppen er den forkerte polymer, og en kuglekontraventil med et naturgummisæde vil svulme hurtigt i kulbrinter. I industrielle plastrørsystemer skal ventilmaterialet tilpasses væsken, temperaturen og trykklassificeringen på nøjagtig samme måde som selve røret.
Termoplastiske kontraventiler er fremstillet i de samme harpiksfamilier som de rørsystemer, de betjener. Hvert materiale har et temperaturloft og en kemisk kompatibilitetsprofil, og ventilsædet tilføjer en yderligere begrænsning, fordi elastomerer blødgøres, svulmer eller hærder afhængigt af væsken.
Sædematerialet fortjener lige så meget opmærksomhed som kroppen. De fleste termoplastiske kontraventiler bruger et elastomersæde, såsom EPDM, FPM (FKM) eller PTFE-foret design. EPDM modstår varmt vand, damp, alkalier og mange syrer. FPM modstår olier, brændstoffer og aggressive kemikalier ved højere temperaturer. PTFE-foringer giver næsten universel kemisk resistens, men har en vis koldstrømningsadfærd under langvarig kompression. I en kuglekontraventil har kuglematerialet også betydning: en solid PVDF-kugle i et UPVC-legeme bør ikke forventes at fungere nøjagtigt som en solid PPH-kugle, fordi tæthed og overfladehårdhed påvirker både tætning og slid.
For en producent, der leverer komplette termoplastiske rørsystemer, er fordelen ved at matche kontraventilen til rørmaterialet omkostningsforudsigelighed og en enkelt kilde til ansvar. Hvis røret er CPVC, undgår man ved at specificere en CPVC-kontraventil med et kompatibelt elastomersæde de galvaniske og termiske udvidelsesfejl, der kan opstå, når en metalkontraventil er monteret i en plastikledning. Metalkontraventiler bruges stadig på plastikrør i nogle anlæg, men gevind- eller flangeforbindelsen, vægten og korrosionsforskellen mellem krop og rør skaber langsigtede vedligeholdelsesproblemer.
En kontraventil, der svigter kort efter installationen, er ofte ikke en fabrikationsfejl. Det er oftere et produkt af forkert orientering, forkert dimensionering eller dårlig rørforberedelse. De tre hovedtyper har hver specifikke installationsregler, og de mest almindelige feltfejl kan spores tilbage til en af følgende fejl.
I termoplastiske systemer er der en yderligere installationsregel: solvent-cement- og svejseoperationerne skal afsluttes før kontraventilen monteres, ikke efter. Opløsningsmiddelcementdampe kan angribe elastomersæder, og varme fra smeltesvejsning kan deformere sædet på en tilstødende ventil. Kontraventilen skal være den sidste komponent, der er installeret i en ny sektion af rør, og den bør håndteres af plastiklegemet i stedet for af flangerne for at undgå bøjningsbelastninger, der forvrænger tætningsfladen.
Hver industri udvikler en præference for en eller to kontraventiltyper, og præferencen er baseret på væskeforhold, ikke vane. Følgende oversigt matcher typiske tjenester med en anbefalet ventilfamilie og ræsonnementet bag det.
Bold and swing checks dominate. Ball checks suit viscous reagents and slurries; swing checks handle clean acids and solvents with minimal head loss.
Gynge checks on clean water lines, ball checks on polymer dosing and sludge lines. Wafer checks are used in skids where space is limited.
Bold check valves are preferred because plating baths contain suspended hydroxide solids. CPVC bodies handle hot chrome and nickel solutions.
PVDF kugle- og membran-stil kontraventiler giver rene, sprækkefrie overflader. Unionsforbindelser tillader periodisk adskillelse for rengøring.
PVDF wafer og kugletjek i syrelinjer med høj renhed. Den lave permeation af PVDF beskytter ultrarene kemiske distributionssystemer.
Fodventiler holder spædning på centrifugalpumpens sug. Kuglekontrol beskytter gødningsindsprøjtningspunkter mod tilbagestrømning ind i doseringstanken.
I enhver industri er ventiltypen kun det første lag. Sædeelastomeren, forbindelsesstilen og trykklassificeringen fuldender specifikationen. En pletteringsledning, der løber ved 75 grader Celsius i CPVC-rør, bør bruge en CPVC-kuglekontraventil med et FKM- eller EPDM-sæde, ikke en UPVC-ventil med et nitrilsæde, uanset hvilken af de tre hovedtyper der vælges.
De tre hovedtyper er svingkontraventiler, kuglekontraventiler og løftekontraventiler. De er klassificeret efter deres afsluttende element. En svingkontraventil bruger en hængslet skive, en kuglekontraventil bruger en fritbevægelig sfærisk kugle, og en løftekontraventil bruger en styret skive eller stempel, der bevæger sig lige mod sædet. Waferkontraventiler og fodventiler er almindelige varianter af disse familier snarere end helt separate kategorier.
Svingkontraventilen har det laveste trykfald, fordi dens skive roterer helt ud af strømningsvejen og efterlader en næsten lige passage. I en termoplastisk ventil foretrækkes svingdesignet derfor på pumpeudløb og lange overførselsledninger, hvor tryktab konverteres direkte til energiomkostninger. Løftekontraventilen skaber det højeste trykfald af de tre typer, og kuglekontraventilen sidder mellem dem.
En kuglekontraventil kan installeres i en lodret linje med opadgående flow. I denne position hjælper tyngdekraften bolden tilbage til sædet, når pumpen stopper. En kuglekontraventil bør ikke bruges i en lodret linje med nedadgående strømning, da bolden kan holdes væk fra sædet af den nedadgående strøm. En fodventil, som er en kuglekontraventil med en si, er designet specielt til bunden af en lodret sugeledning.
En svingskive er tung og bevæger sig langs en lang bue. Når fremadstrømmen stopper pludseligt, vender væskesøjlen om og smækker skiven på sædet med høj hastighed. Kontakten skaber en trykspids, der bevæger sig gennem røret. Løsningerne omfatter valg af en wafer eller kuglekontraventil, der lukker hurtigere, tilføjelse af en fjeder til at hjælpe svingskiven eller sænke strømningshastigheden. I termoplastiske rør er vandslag især skadeligt, fordi plastflanger og opløsningsmiddelcementerede samlinger er mindre modstandsdygtige end svejset stål.
En kontraventil er en enkelt automatisk ventil, der stopper omvendt flow i én retning. En tilbageløbssikring er en enhed, der indeholder to kontraventiler og en testport i én enhed, der bruges, hvor krydsforbindelse af drikkevand og forurenet procesvæske skal adskilles fysisk. Tilbagestrømningssikringer er påkrævet af vandregler; en kontraventil alene accepteres normalt ikke som erstatning for en tilbageløbssikring på drikkevandstilslutninger. De to udtryk forveksles ofte i anlægsvedligeholdelse.
For ætsende væsker er en termoplastisk kontraventil ofte mere pålidelig end en metal, fordi kroppen ikke kan ruste eller skalere. Arbejdsdelene er imidlertid forskellige: Plastkuglen eller -skiven er lettere, og sædet er elastomerisk, så temperatur og kemisk kompatibilitet skal respekteres. Hvis ventilen er korrekt tilpasset væsketemperaturen, giver plastikkontraventiler lang levetid til lavere vægt og pris. De mest almindelige for tidlige fejl skyldes valg af et elastomersæde, der er uforeneligt med væsken, eller fra vandslag, der overstiger plastlegemets trykklassificering.
En flangeforbindelse er den stærkere og mere stive mulighed, velegnet til store diametre og høje bøjningsbelastninger. En ægte unionsforbindelse gør det muligt at åbne eller fjerne ventilen fra ledningen ved at løsne omløbermøtrikkerne uden at skille de tilstødende rørmuffer ad. For kuglekontraventiler i plastrør er den ægte foreningsstil det bedste vedligeholdelsesvalg, fordi kuglen og sædet kan inspiceres på plads. Flangeforbindelser foretrækkes til waferkontraventiler, fordi selve waferlegemet er klemt ind mellem to flanger.
Den korteste vej til en pålidelig kontraventilspecifikation er at navngive familien først. Hvis væsken er ren og ledningen vandret med stabilt flow, specificeres en svingkontraventil. Hvis væsken er tyktflydende, bærer partikler, eller pumpen starter og stopper ofte, angiv en kuglekontraventil. Hvis servicen er højtryks-, ren og kræver en tæt forsegling, skal du angive en løftekontraventil. Hvis installationspladsen er trang, eller ventilen skal arbejde i enhver retning, skal du bruge en waferkontraventil. Og hvis ventilen sidder i bunden af en pumpes sugeledning, skal du bruge en fodventil.
Efter at familien er valgt, skal du kontrollere de fire detaljer, der afgør, om ventilen vil overleve dets første driftsår: kropsmaterialet mod væsken og temperaturen, sædeelastomeren mod kemisk angreb, trykklassificeringen mod det maksimale overspændingstryk inklusive vandhammer, og forbindelsestypen i forhold til vedligeholdelsesplanen. I termoplastiske systemer tegner disse fire detaljer sig for næsten alle for tidlige kontraventilfejl observeret i marken.
For ingeniører, der styrer anlæg med aggressive kemiske væsker, tilbyder en termoplastisk kontraventil fra en producent med sit eget ventil- og rørsortiment en fordel: Ventilen, røret og fittings kommer fra det samme materialesystem, så termisk ekspansion, kemisk modstand og trykklassificeringer er konsistente over hele linjen. De tre hovedtyper af kontraventiler findes alle i det system, og det korrekte valg er den, hvis mekanisme matcher væsken og flowprofilen, ikke den, der ser mest kendt ud.