Hoe terugslagkleppen werken

Figuur 1: Terugslagklep

Een terugslagklep laat vloeistof en lucht slechts in één richting stromen en voorkomt terugstroming. Terugstroming kan leiden tot stroomopwaartse mediaverontreiniging, beschadiging van apparatuur, systeeminefficiëntie, verhoogde onderhoudskosten en problemen met naleving van regelgeving. Een rioolleiding heeft bijvoorbeeld een terugslagklep om ervoor te zorgen dat afval een systeem (bijv. een huishoudelijk leidingsysteem) kan verlaten, maar niet opnieuw kan binnenkomen.

Inhoudsopgave

• Hoe werkt een terugslagklep?
• Waarvoor wordt een terugslagklep gebruikt?
• Soorten terugslagkleppen
  • Inline veerbelaste terugslagkleppen
  • Klepterugslagkleppen
  • Kogelterugslagkleppen
  • Liftterugslagkleppen
  • Y-vormige terugslagkleppen
• Materialen voor terugslagkleppen
  • Roestvrijstalen terugslagklep
  • Kunststof terugslagklep
  • Messing terugslagklep
• Selectiecriteria
• Symbool voor terugslagklep
• Veelgestelde vragen

Hoe werkt een terugslagklep?

Openingsdruk

Een terugslagklep vereist een minimaal drukverschil tussen de inlaat en uitlaat om te openen en media erdoorheen te laten stromen. Deze minimale stroomopwaartse druk wordt de openingsdruk of het minimale drukverschil van de terugslagklep genoemd. Veel terugslagkleppen hebben een openingsdruk van 1 bar (14,5 psi) of lager. Sommige hebben echter hogere openingsdrukken voor toepassingen met hogere stroomopwaartse druk voordat de klep opent (bijv. hydraulische toepassingen).

Sluiten

Als het drukverschil onder de openingsdruk daalt (Figuur 2) of er tegendruk is (stroming van de uitlaat naar de inlaat), zal de terugslagklep sluiten. Terugslagkleppen kunnen een schuif, kogel, membraan of schijf hebben die tegen een klepzitting wordt gedrukt om de klep te sluiten en de stroming te blokkeren. Zwaartekracht of een veer kan helpen bij het sluitingsproces.

Figuur 2: De terugslagklep sluit wanneer het drukverschil onder de openingsdruk van de klep komt. Hij opent wanneer de druk boven de openingsdruk stijgt.

Installatieoriëntatie

Een eenrichtingsterugslagklep laat stroming slechts in één richting toe. Meestal geeft een pijl op de behuizing van de klep de stromingsrichting aan. Als er geen pijl is, gebruik dan uw vinger of een smalle staaf om de klep open te duwen en de openingsrichting te begrijpen. Als de klep achterstevoren is geïnstalleerd, kan het medium niet door het systeem bewegen, en de resulterende drukopbouw kan schade veroorzaken.

Waarvoor wordt een terugslagklep gebruikt?

Typische toepassingen van terugslagkleppen zijn:

• Om apparatuur stroomafwaarts te beschermen tegen schade door terugstroming
• Om verontreiniging door omgekeerde stroming te voorkomen
• Om hevelwerking te voorkomen
• Om een vacuümafdichting te behouden

Terugslagkleppen worden in bijna elke industrie gebruikt. Ze worden toegepast in gewone huishoudelijke apparaten, zoals vaatwassers, wasmachines en afvalwaterleidingen. In industriële omgevingen worden ze gebruikt in ketels, ovens, gassystemen, pompinstallaties, vacuümsystemen, enzovoort. Ze worden ook vaak gebruikt als aquarium terugslagkleppen in water- en CO2-leidingen.

Terugslagkleppen voor water

Een water terugslagklep wordt gebruikt in drinkwater-, afvalwater- en irrigatietoepassingen. Loodgieters terugslagkleppen voor drinkwatertoepassingen zorgen ervoor dat geen omgevingsmedia (aan de uitlaatzijde van de klep) het systeem kunnen binnendringen en het schone drinkwater kunnen verontreinigen.

Voor afvalwatertoepassingen zorgen ze ervoor dat het afvalwater niet opnieuw in het systeem kan komen en een overstroming of extra vervuiling kan veroorzaken.

Een voetklep wordt vaak gebruikt voor waterpomptoepassingen om ervoor te zorgen dat er geen vuil in de leiding komt en om de interne druk te behouden voor aanzuigdoeleinden.

Dompelpomp terugslagkleppen zorgen ervoor dat het afgevoerde water niet door zwaartekracht terugstroomt naar de dompelpomp wanneer de pomp is uitgeschakeld.

Soorten terugslagkleppen

Er zijn verschillende soorten terugslagkleppen, elk ontworpen voor specifieke toepassingen.

In-line veerbelaste terugslagkleppen

In-line veerbelaste terugslagkleppen gebruiken een veermechanisme om bij het sluiten te assisteren. De veer zorgt voor een snelle reactie op veranderingen in de stroomrichting, waardoor het risico op terugstroming wordt geminimaliseerd. Ze zijn compact, kunnen in elke oriëntatie worden geïnstalleerd en zijn geschikt voor systemen met lage drukverschillen.

Figuur 3: Veerbelaste in-line terugslagklep open (links) en gesloten (rechts). De werkende componenten zijn het kleplichaam (A), schijf (B), veer (C) en geleider (D).

Klepterugslagkleppen

Klepterugslagkleppen hebben een scharnierende schijf die openzwaait bij voorwaartse stroming. Ze zijn eenvoudig van constructie en geschikt voor leidingen met een grote diameter. Ze bieden minimale stromingsweerstand en een lage drukval wanneer ze volledig open zijn. Klepterugslagkleppen sluiten door zwaartekracht, dus ze mogen alleen horizontaal worden geïnstalleerd.

Figuur 4: Klepterugslagklep. Gebout deksel (A), scharnier of taats (B), kleplichaam (C), schijf (D), afdichting (E).

Kogelterugslagkleppen

Kogelterugslagkleppen gebruiken een kogel als sluitmechanisme. Een veel voorkomend ontwerp heeft een kogel met een iets kleinere diameter dan het kanaal waarin hij rust. Wanneer vloeistof de klep binnenkomt, duwt deze de kogel weg van de zitting en stroomt eromheen. Dit ontwerp heeft zowel veerbelaste als niet-veerbelaste opties.

Een veerbelaste kogelterugslagklep (Figuur 5) kan in elke oriëntatie worden geïnstalleerd. Een kogelterugslagklep zonder veer moet verticaal worden geïnstalleerd, met de poort tegenover de kogel naar boven gericht. Het belangrijkste voordeel van een kogelklep zonder veer is dat er één onderdeel minder is dat kan slijten of defect kan raken. Figuur 6 toont dat de extern geschroefde poort de zijde is die het verst van de kogel af ligt.

Figuur 5: Een kogelterugslagklep met een veer. Deze klep kan in elke oriëntatie worden geïnstalleerd.

Figuur 6: Een kogelterugslagklep zonder veer. Deze klep moet verticaal worden geïnstalleerd en mag alleen voor opwaartse stroming worden gebruikt.

Liftterugslagkleppen

Liftterugslagkleppen hebben een schijf of zuiger die verticaal omhoog beweegt om stroming toe te staan. Ze vereisen horizontale installatie. Ze hebben minimale bewegende onderdelen en zijn geschikt voor zware toepassingen die frequent schakelen vereisen. Bovendien zijn ze geschikt voor verzadigde stoom tot 9 bar.

Figuur 7: Ontwerp en functie van liftterugslagklep. Belangrijke componenten zijn behuizing (A), schijf (B) en zitting (C). Bij terugstroming (links) sluit de schijf. Bij normale stroming (rechts) opent de schijf.

Y-vormige terugslagkleppen

Y-vormige terugslagkleppen hebben een hoekig stromingspad dat lijkt op de letter "Y". Deze kleppen verminderen turbulentie en drukval, met een lagere stromingsweerstand dan inline kleppen. Hun ontwerp maakt het mogelijk de klep te openen en interne onderdelen te inspecteren zonder de klep uit de leiding te verwijderen.

Figuur 8: Veerbelaste Y-terugslagkleppen sluiten wanneer het drukverschil laag is (links) en openen wanneer de stroomopwaartse druk de openingsdruk van de klep overschrijdt. Deze kleppen bieden een bijna rechte doorstroming.

Materialen voor terugslagkleppen

Roestvrijstalen terugslagklep

Roestvrijstalen terugslagkleppen zijn ideaal voor veeleisende omgevingen omdat ze bestand zijn tegen corrosie, hitte en lage temperaturen. Dankzij hun uitstekende mechanische eigenschappen, waaronder hoge sterkte en duurzaamheid, hebben ze een lange levensduur. Deze kleppen zijn zeer geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen en drukken, zoals industriële verwerking, chemische fabrieken en de olie- en gasindustrie.

Roestvrijstalen terugslagkleppen zijn verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten - 304 en 316 zijn de meest voorkomende. Roestvrij staal kwaliteit 316 biedt verbeterde weerstand tegen chloriden en andere corrosieve stoffen. Het is geschikt voor maritieme en kustapplicaties. Hoewel roestvrijstalen terugslagkleppen uitzonderlijke prestaties leveren, zijn ze minder kosteneffectief dan messing en kunststof.

Belangrijkste kenmerken

• Corrosiebestendigheid: Uitstekende weerstand tegen verschillende corrosieve media, waaronder zuren, alkaliën en chloriden. Raadpleeg onze chemische bestendigheidshandleiding voor meer informatie.
• Temperatuurtolerantie: Bestand tegen extreme temperaturen, zowel hoog als laag, van -25 °C tot 200 °C.
• Mechanische sterkte: Hoge sterkte en duurzaamheid, geschikt voor hogedruk toepassingen tot 400 bar.
• Veelzijdigheid: Verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten om aan specifieke toepassingsvereisten te voldoen.

Geschikt voor

• Verdunde en sterke zuren en basen
• Oplosmiddelen
• Alcoholen
• Brandbare gassen
• Zeewater
• Gedemineraliseerd water
• Lucht
• Koolstofdioxide
• Olie
• Brandstof
• Smeermiddel
• Water
• Stoom

Kunststof terugslagklep

Kunststof terugslagkleppen worden vaak gebruikt in irrigatie- en waterbeheerssystemen. Drie veelvoorkomende materialen voor het kleplichaam zijn PVC, PP en PA. Ze zijn corrosiebestendig tegen de meeste corrosieve media, zoals zeewater, zuren, basen, chloride-oplossingen en organische oplosmiddelen. Wees echter voorzichtig bij het gebruik van aromatische en gechloreerde koolwaterstoffen; controleer zorgvuldig of het klepmateriaal bestand is tegen de specifieke koolwaterstof.

Belangrijkste kenmerken

• Corrosiebestendigheid: Uitstekende weerstand tegen een breed scala aan corrosieve media, waaronder zeewater, zuren, basen en chloride-oplossingen.
• Temperatuurtolerantie
  • PVC: Bestand tegen temperaturen tot 60 °C (140 °F).
  • PA: Bestand tegen temperaturen tot 90 °C (194 °F).
  • PP: Bestand tegen temperaturen tot 80 °C (176 °F).
• Mechanische sterkte: Voldoende sterkte voor toepassingen met lage tot matige druk.
• Veelzijdigheid: Geschikt voor diverse waterbeheer- en irrigatiesystemen.
• Kosten: Kosteneffectiever dan messing en roestvrij staal.

Geschikt voor

• Alcoholen
• Brandbare gassen
• Zeewater
• Lucht
• Olie
• Smeermiddel
• Water

Messing terugslagklep

Messing terugslagkleppen zijn uitstekend geschikt voor toepassingen met lucht, water, olie of brandstof. Ze zijn echter niet bestand tegen zeewater of gechloreerd water. Vergeleken met roestvrij staal is messing minder bestand tegen hitte en corrosie. Het wordt doorgaans gebruikt voor toepassingen met lagere druk.

Belangrijkste kenmerken

• Corrosiebestendigheid: Matige weerstand tegen corrosie, maar niet geschikt voor zeewater of gechloreerd water.
• Temperatuurtolerantie: Beperkte temperatuurtolerantie, over het algemeen geschikt voor toepassingen bij lage temperaturen. De meeste messing kleppen werken tot 100 °C (212 °F), maar sommige kunnen bij hogere temperaturen functioneren.
• Mechanische sterkte: Voldoende sterkte voor toepassingen met lagere druk.
• Veelzijdigheid: Geschikt voor diverse toepassingen met lucht, water, olie of brandstof.
• Kosten: Kosteneffectiever dan roestvrij staal.

Toepassingen

• Alcoholen
• Lucht
• Olie
• Brandstof
• Smeermiddel
• Water

Selectiecriteria

Bij het selecteren van terugslagkleppen moet rekening worden gehouden met de volgende criteria:

1. Materiaal van het kleplichaam: Verschillende materialen hebben aanzienlijk verschillende chemische en fysische eigenschappen. Begrijp de verschillen om ervoor te zorgen dat het gekozen materiaal geschikt is voor uw toepassing. Lees de bovenstaande sectie voor meer informatie.
2. Afdichtingsmateriaal: Veelvoorkomende afdichtingsmaterialen voor terugslagkleppen zijn EPDM, NBR, FKM, Teflon, FEP en metaal. Net als het materiaal van het kleplichaam moet het afdichtingsmateriaal geschikt zijn voor het medium van de toepassing.
3. Leidingmaat voor aansluitpunten: Kies een klep met een aansluitingsmaat die identiek is aan het systeem waarin u deze gaat installeren. Als de klep een andere maat heeft, heeft u een adapter nodig, wat de turbulentie en het drukverlies over de klep verhoogt.
   1. Terugslagkleppen met schroefdraad kunnen in inches of millimeters worden gemeten. Lees ons artikel over hoe een schroefdraad te dimensioneren voor meer informatie.
4. Maximale druk en openingsdruk vereiste: Kies een klep met een minimaal benodigde druk die lager is dan de normale bedrijfsdruk van uw toepassing. Dit voorkomt dat de klep gaat trillen of te vaak opent en sluit. Zorg er ook voor dat de maximale drukwaarde van de klep hoger is dan de hoogste druk die u in uw systeem verwacht.
5. Goedkeuringen: Sommige toepassingen (bijv. residentiële en commerciële watersystemen) kunnen kleppen vereisen met drinkwatergoedkeuringen (bijv. NSF ANSI 61).
6. Kv: De Kv van een klep geeft de stroomsnelheid aan onder normale omstandigheden. Gebruik onze Kv en Cv calculators om te bepalen welke Kv uw klep moet hebben. Over- of onderdimensionering van kleppen kan aanzienlijke problemen veroorzaken.
7. Installatie-oriëntatie horizontaal of verticaal: Veerbelaste terugslagkleppen kunnen in elke oriëntatie worden geïnstalleerd. Terugslagkleppen die sluiten door zwaartekracht moeten horizontaal worden geïnstalleerd. De enige uitzondering zijn kogelterugslagkleppen vanwege hun werkingsmechanisme (zie sectie over kogelterugslagkleppen hierboven).
8. Externe afmetingen: Controleer dubbel of de terugslagklep de juiste afmetingen heeft om te passen waar deze moet worden geïnstalleerd.

Terugslagklep symbool

Het P&ID-symbool voor terugslagkleppen wordt weergegeven in Figuur 9.

Figuur 9: Het terugslagklep P&ID-symbool wijst in de richting waarin het de stroom toelaat met een verticale lijn die aangeeft dat terugstroming niet is toegestaan.

Lees meer over andere soorten kleppen in ons artikel over klep fundamenten.

Veelgestelde vragen

Wat is een terugslagklep?

Een terugslagklep is een eenrichtingsklep die vloeistof in één richting doorlaat maar elke stroming in de tegenovergestelde richting verhindert.

Wat doet een terugslagklep?

Het hoofddoel van een terugslagklep in een systeem is het voorkomen van terugstroming, wat apparatuur kan beschadigen of media stroomopwaarts kan verontreinigen.

Wat zijn veelvoorkomende problemen met terugslagkleppen?

Veelvoorkomende problemen met terugslagkleppen zijn geluid, waterslag, trillingen, terugstroming, vastlopen, lekkage en slijtage/beschadiging van componenten.

Kan een terugslagklep waterslag voorkomen?

Een terugslagklep kan waterslag voorkomen als deze snel reageert, zoals een veerbelaste terugslagklep. Dit voorkomt drukstoten, die schokgolven door het medium veroorzaken.