Introduksjon av tilbakeslagsventiler
Hva er en tilbakeslagsventil?
Tilbakeslagsventiler installeres vanligvis i rørledninger for å forhindre tilbakeslag. En tilbakeslagsventil er i utgangspunktet en enveisventil, der strømmen kan gå fritt en vei, men om strømmen snur vil ventilen lukke og beskytte rørene, andre ventiler, pumper etc.. Om strømmen snur og det ikke er installert tilbakeslagsventiler, kan trykkstøt oppstå. Trykkstøt oppstår ofte med en ekstrem kraft og vil lett skade rørledningen eller andre komponenter.
Hvor blir tilbakeslagsventiler benyttet?
Tilbakeslagsventiler brukes i mange forskjellige applikasjoner. For eksempel er de ofte plassert på utløpssiden av en pumpe, for å beskytte pumpen fra tilbakeslag. Sentrifugalpumper, den vanligste typen av vannpumper, er ikke selv-sugende, og derfor er tilbakeslagsventiler avgjørende for å beholde vann i rørene. Tilbakeslagsventiler er også svært ofte brukt i HVAC-systemer (varme, ventilasjon og Aircondition-systemer). HVAC-systemer er for eksempel brukt i store bygninger, der kjølevæske pumpes mange etasjer opp. Tilbakeslagsventilene er installert der for å sikre at kjølevæsken ikke renner tilbake igjen.
Hensyn ved valg av type tilbakeslagsventil
Når du velger en tilbakeslagsventil er det viktig å gjøre en kost-nytte-analyse av det aktuelle systemet. Ofte er fokus å redusere kostnadene og samtidig oppnå lavest mulig trykktap, men når det gjelder tilbakeslagsventiler vil normalt en høyere sikkerhet tilsvare et høyere trykk tap. Så for å sikre at tilbakeslagsventilen beskytter systemet på riktig måte, må hvert system vurderes individuelt. Faktorer som risikoen for trykkstøt, akseptabelt trykktap og den økonomiske konsekvensen av å installere en tilbakeslagsventil med en for høy sikkerhetsmargin mot trykkstøt må vurderes. For mer informasjon, se artikkelen «Hvordan velge rett tilbakeslagsventil?».
Ulike typer tilbakeslagsventiler
Det finnes ulike typer tilbakeslagsventiler som er tilgjengelig for vann- og avløpsapplikasjoner. De fungerer på forskjellige måter, men tjener samme formål. AVK tilbyr et bredt spekter av klaff tilbakeslagsventiler, kule tilbakeslagsventiler, dobbeleksentriske klaff tilbakeslagsventiler og dobbeleksentriske klaff tilbakeslagsventiler med skråstilt sete. De vanligste typene benyttet til vann og avløpsvann, er klaff tilbakeslagsventiler og kule tilbakeslagsventiler:
- Klaff tilbakeslagsventiler: En klaff tilbakeslagsventil er montert med en klaff som svinger på et hengsel eller aksel. Klaffen vipper fra sete for å tillate strøm framover, og når strømmen stoppes, vipper klaffen på setet for å blokkere motstrøm. Vekten av klaffen og returstrømmen har innvirkning på ventilens lukkeegenskaper.
- Kule tilbakeslagsventiler: En kule tilbakeslagsventil fungerer ved hjelp av at en kule beveger seg opp og ned i ventilen. Setet er utformet for å passe kulen, og kammeret er konisk formet for å styre kulen inn i setet for å tette og for å stoppe tilbakeslag.
Hva er trykkstøt?
I et pumpesystem, er vannet tvunget fra et lavere nivå til et høyere nivå ved hjelp av en pumpe. Væsken flyter i én retning bare når pumpen er i drift. Når pumpen stopper, vil hastigheten til væsken reduseres til den til slutt stopper. Fordi rørledningen vil være stigende når væsken stopper, vil den deretter returnere tilbake ned røret. For å hindre at denne strømmen reverserer inn i pumpen, brønn eller inntak, er en tilbakeslagsventil installert.
I mange tilfeller er frekvensen av væske reversering ingen grunn til bekymring og standard tilbakeslagsventiler vil gi gode resultater. Men i pumpesystemer hvor reverseringen kan oppstå raskt, er valget av riktig tilbakeslagsventil avgjørende.
Hvis en pumpe stopper og strømmen framover reverserer tilbake mot pumpen før ventilen er helt lukket, vil strømmen tvinge ventilklaffen tilbake på plass i setet. Dette scenariet kan nesten umiddelbart stoppe returstrømmen, og det er dette plutselige stoppet som resulterer i trykkstøt i rørledningen. Dette kan produsere høye bankelyder som ikke er lyden av at ventilklaffen kommer i posisjon, men er strekking av røret på grunn av disse forholdene.
Den påfølgende trykkbølgen kan forårsake betydelig skade på systemet, inkludert rørsprekker, brudd, kavitasjon og implosjon på grunn av vakuumtrykket som dannes. Det er også viktig å merke seg at disse skadene ikke bare kan skyldes en enkelt trykkbølge, men gjentatte bølger som til slutt forårsaker utmattelsessvikt i systemet.
Det er viktig å merke seg at også andre faktorer er nødvendige for å sikre et trygt og problemfritt system. Riktig antall, typer og dimensjoner av luftventiler, lukke- og åpningshastighet for isoleringsventiler, kontrollventiler etc., alt må bli vurdert for å beskytte systemet mot trykkstøt.
For å forhindre at tilbakeslagsventilen slår igjen, bør ventilen enten lukke veldig raskt for å forhindre at motstrøm oppstår eller veldig sakte når motstrøm har utviklet seg. For at en ventil skal kunne lukke sakte, krever det ekstra tilleggsutstyr som hydrauliske dempere, som er med på å dempe ventilklaffen når den kommer inn mot lukket stilling. Denne langsommere lukkingen gjør imidlertid at væsken passerer gjennom tilbakeslagsventilen til den lukkes og det må tas hensyn til at oppstrømspumpen er egnet for retningsendringer av strømmen.
