Hoe Werkt een Terugslagklep

Terugslagklep

Figuur 1: Terugslagklep

Een terugslagklep is een afsluiter die een vloeistofstroom maar in één richting doorlaat. Het hoofddoel van een terugslagklep is het voorkomen van terugstroming in het systeem. Terugslagkleppen zijn goedkope, doeltreffende en eenvoudige oplossingen voor een mogelijk probleem. Terugstroming kan een probleem veroorzaken als de stroom verontreinigd is en daardoor de media stroomopwaarts verontreinigt. Een rioolleiding heeft bijvoorbeeld een terugslagklep om ervoor te zorgen dat afvalwater het systeem wel kan verlaten, maar niet opnieuw kan binnenkomen. Figuur 1 toont een voorbeeld van een terugslagklep.

Er zijn verschillende maten, uitvoeringen en materialen, zodat er voor elke toepassing een terugslagklep is. Twee-weg terugslagkleppen worden vaak gebruikt. Terugslagkleppen met ontluchtingsopeningen worden gebruikt als drieweg-terugslagkleppen om de inkomende watertoevoer te beschermen tegen verontreiniging door terugstroming. De atmosferische ontluchting maakt het mogelijk het gespoelde water in een bestaande afvoer te lozen. Een pijl op het bovendeel geeft de stroomrichting van de terugslagklep aan.

Inhoudsopgave

div class="categories-container cta-tic">

Bekijk onze online selectie van terugslagkleppen!

 

Hoe werkt een terugslagklep?

Openingsdruk

Omdat terugslagventielen alleen stroming in één richting toestaan, hebben ze een minimale verschildruk van het medium nodig om te openen. Deze minimale druk wordt de ‘openingsdruk’ of de ‘cracking pressure’ genoemd. De specifieke openingsdruk verschilt per uitvoering en klepgrootte. Het is dus belangrijk dat uw systeem deze openingsdruk kan genereren.

Sluiting

Als de inlaatdruk onder de openingsdruk daalt, sluit de klep. De klep sluit ook als er een tegendruk (stroming die van de uitlaat naar de inlaat probeert te bewegen) is. Afhankelijk van het ontwerp van de terugslagklep kan het sluitmechanisme veranderen. Kort gezegd drukt de tegendruk een kogel, membraan of schijf tegen de klepzitting en dicht deze af. Afhankelijk van het ontwerp kan het sluitproces worden ondersteund door een veer of door zwaartekracht. Wanneer de inlaatdruk daalt tot onder de openingsdruk of er tegendruk is, sluit de klep door de zwaartekracht, door een veer en/of door gebruik te maken van de tegendruk.

Installatie-oriëntatie

Aangezien een eenrichtingsklep slechts in één richting stroomt, is het van belang de installatieoriëntatie te kennen. Vaak is er een pijl op de behuizing om de stroomrichting aan te geven. Anders moet u de klep onderzoeken om te controleren of deze in de beoogde stroomrichting is geïnstalleerd. Als de klep verkeerd is geplaatst kan de stroom niet door het systeem bewegen en kan drukopbouw schade veroorzaken.

Normaal open en normaal gesloten terugslagkleppen

Een normaal open terugslagklep laat het medium vrij stromen, maar sluit de stroom af in geval van terugstroming. Een normaal gesloten terugslagklep verhindert de doorvoer van media totdat de openingsdruk is opgebouwd, op welk moment de klep opengaat.

Terugslagklep typen

Afhankelijk van het ontwerp van de terugslagklep zullen ze iets anders werken. De meest gebruikelijke terugslagklep is een veerbelaste in-lijn terugslagklep. Hieronder worden meerdere uitvoeringen behandeld.

Veerbekrachtigde inline terugslagklep

In-line veerbelaste terugslagkleppen zijn gebruikelijk, gemakkelijk te begrijpen en hebben een eenvoudig ontwerp. Figuur 2 toont een Veerbekrachtigde inline terugslagklep in de open en gesloten stand. De pijlen geven de stroomrichting aan. Wanneer de stroom de ingangspoort van de klep binnenkomt, moet deze voldoende druk (kracht) hebben om de openingsdruk en de veerkracht te overwinnen. De stroming moet genoeg druk (kracht) leveren om de openingsdruk en de veerkracht te overwinnen. Bij genoeg kracht wordt de schijf weggeduwd en opent de klep. Bij tegendruk of een te lage ingangsdruk wordt de schijf tegen de doorlaat gedrukt en sluit de klep. De veer, samen met de korte bewegingsafstand van de schijf, zorgt voor een snelle reactietijd bij het sluiten. Dit klepontwerp voorkomt ook drukpieken in de leiding, waardoor waterslag wordt voorkomen.

Veel voorkomende typen veerbekrachtigde inline terugslagkleppen zijn nozzle check valves of silent check valves. Ze kunnen in een verticale of horizontale richting worden geïnstalleerd. Omdat het inline kleppen zijn, moeten ze volledig worden verwijderd uit het systeem voor inspectie of onderhoud. Een terugslagklep met dubbele plaat heeft twee veerbelaste platen die op een centrale pen zijn gemonteerd. Dit ontwerp voorkomt dichtslaan en waterslag op doeltreffende wijze.

Veerbelaste in-line terugslagklep open (links) en gesloten (rechts). De werkende onderdelen zijn het klephuis (A), de schijf (B), de veer (C) en de geleider (D).

Figuur 2: Veerbelaste in-line terugslagklep open (links) en gesloten (rechts). Hoofdcomponenten: behuizing (A), schijf (B), veer (C) en geleiding (D)

Veerbekrachtigde Y-terugslagklep

Veerbelaste Y-terugslagkleppen werken zeer vergelijkbaar met inline veerbekrachtigde terugslagkleppen. Het verschil, zoals u in figuur 3 kunt zien, is dat de veer en de beweegbare schijf onder een hoek zijn geplaatst. Hierdoor ontstaat een 'y'-vorm, vandaar de naam van de klep. Hij werkt op dezelfde manier als een in-line klep, maar omdat de beweegbare onderdelen onder een hoek staan, kunnen zij worden geïnspecteerd en onderhouden terwijl de klep op het systeem is aangesloten. Deze kleppen zijn groter en nemen meer ruimte in het systeem in.

Y-terugslagklep

Figuur 3: Y-terugslagklep

Kogelterugslagklep

Een kogelterugslagklep maakt gebruik van een vrij zwevende of veerbekrachtigde kogel die rust op de afsluitende zitting om de doorlaat te sluiten. De afdichtzitting is normaal conisch toelopend om de bal in de zitting te geleiden en een positieve afdichting te creëren, waardoor tegenstroming wordt tegengehouden. Wanneer de druk van de vloeistof in de inlaatzijde de openingsdruk overschrijdt, komt de kogel los van zijn zitting, waardoor stroming mogelijk wordt. Wanneer de inlaatdruk niet hoger is dan de openingsdruk, of wanneer er tegendruk is, zal de kogel sluiten met de tegendruk of via de veer, waardoor de opening effectief wordt gesloten. Kogelterugslagkleppen kunnen worden verwijderd en vervangen, zodat u geen nieuwe klep hoeft te kopen. Lees ons artikel over kogelterugslagkleppen voor meer informatie.

Kogelterugslagklep met veermechanisme in de open stand die doorstroming toelaat (A), en in de gesloten stand die terugstroming voorkomt (B)

Figuur 4: Veerbekrachtigde kogelterugslagklep in open positie (A), en gesloten positie (B)

Membraan terugslagklep

Membraan terugslagkleppen bestaan uit een rubber diafragma dat open buigt wanneer de inlaatdruk toeneemt. Figuur 5 (links) toont een normaal open membraan-terugslagklep met "minimale" inlaatdruk, waardoor media kunnen doorstromen. Naarmate de inlaatdruk toeneemt, zal het diafragma zich openen en meer doorstroming toelaten, zoals te zien is in figuur 5 (midden). Als er tegendruk optreedt (of het is een normaal gesloten membraan terugslagklep), zal het membraan tegen de opening worden gedrukt en deze afsluiten om terugstroming te voorkomen, zoals te zien is in figuur 5 (rechts). Membraan terugslagkleppen zijn ideaal voor lage druk- of vacuümtoepassingen.

Membraan terugslagklep normaal open (links), open bij inlaatdruk (midden), en gesloten door terugstromingsdruk (rechts).

Figuur 5: Membraanterugslagklep normaal open (links), open met inlaatdruk (midden) en gesloten vanwege tegenstroming (rechts)

Terugslagklep liftmodel

Het liftmodel is een veerbekrachtigde uitvoering van een terugslagklep. Een geleide schijf wordt door een veer op de klepzitting geduwd. Door de veer en zwaartekracht is er sprake van een openingsdruk. Als de openingsdruk wordt overwonnen beweegt de schijf in een verticale lijn omhoog waardoor stroming mogelijk is. Door de geleiding wordt de schijf altijd met dezelfde uitlijning en afdichting teruggeplaatst.

Bij de meeste uitvoeringen van het liftmodel moet het medium een bocht van 90 graden maken, zoals te zien in figuur 6. Bij uitvoeringen zonder veer is het belangrijk dat de terugslagklep juist is georiënteerd voor sluiting door zwaartekracht.

Liftmodel terugslagklep. Links in open postie, rechts gesloten door tegenstroming.

Figuur 6: Liftmodel terugslagklep. Links in open postie, rechts gesloten door tegenstroming.

Scharnierende terugslagklep (swing type)

Scharnierende terugslagkleppen worden ook wel aangeduid als ‘swing type’ of ‘tilting-disc’ terugslagventielen. Ze bestaan uit een schijf die open of dicht scharniert door de inlaatdruk. Als de inlaatdruk afneemt of bij tegenstroming scharniert de schijf op de doorlaat en sluit de klep. Bij uitvoeringen zonder veerbekrachtiging moet er rekening worden gehouden met de montage-oriëntatie voor sluiting door zwaartekracht. Een terugslagklep met dubbele schijf of heeft een centrale schijf die verdeeld is in twee halfronde deuren die onafhankelijk van elkaar scharnieren op een centraal scharnierpunt. Figuur 7 laat een voorbeeld van een scharnierende terugslagklep zien. Lees ons artikel over terugslagkleppen voor meer informatie.

Terugslagklep. Gebout bovendeel (A), scharnier of tap (B), klepbehuizing (C), schijf (D), afdichting (E)

Figuur 7: Scharnierende terugslagklep. Met bouten bevestigde bovendelen (A), scharnier (B), behuizing (C), schijf (D), en pakking (E)

Stop terugslagklep

Een stop-terugslagklep is meestal een veerbekrachtigde Y-terugslagklep of lift model terugslagklep die ook handmatig afgesloten kan worden. Hierdoor kunnen ze functioneren als een normaal terugslagventiel maar tevens ook als een normale afsluiter in een open of gesloten positie. Een extern mechanisme kan worden gebruikt om de klep in een open of gesloten toestand te houden. Daarom kan een terugslagklep functioneren als twee kleppen in één: een debietregelende klep en een terugslagvoorkomende klep. Dit type afsluiter vervult dus twee functies. Ze worden vaak gebruikt in energiecentrales, ketelcirculatie, stoomgeneratoren, turbinekoeling en veiligheidssystemen.

Terugslagklep: In figuur 1 is de klep gesloten door de veer. In figuur 2 overwint de druk de veerkracht waardoor de klep opengaat. In figuur 3 wordt de klep geopend door de actuator, waardoor de klep open blijft. De onderdelen van een klep omvatten een actuator (A), actuatoras en schroefdraad (B), veer (C), en schijf (D).

Figuur 8: Terugslagklep: Figuur 1 toont de klep die door de veer wordt gesloten. In figuur 2 overwint de druk de veerkracht waardoor de klep opengaat. In figuur 3 wordt de klep geopend door de actuator, waardoor de klep open blijft. De onderdelen van een klep omvatten een actuator (A), actuatoras en schroefdraad (B), veer (C) en schijf (D).

Vlinderkleppen of wafer terugslagkleppen

De termen vlinderterugslagklep en wafer terugslagklep worden vaak door elkaar gebruikt. Ze bestaan uit een vlinder- of wafer schijf die met een veer op een scharnier geplaatst is. De twee zijden gaan open wanneer de inlaatdruk de openingsdruk overwint, zoals te zien is in figuur 9. Wanneer de inlaatdruk afneemt, of wanneer er terugstroom is, zal de veer op het scharnier (of de tegendruk) de schijf sluiten, waardoor deze effectief wordt afgesloten. Dit ventieltype zorgt voor een rechte mediastroom met minimale obstructie. Wafer swing terugslagkleppen hebben een slank ontwerp en kunnen worden gemonteerd in krappe flensruimtes.

Vlinder, of wafer, terugslagklep

Figuur 9: Vlinder, of wafer, terugslagklep

Eendenbek terugslagklep (duckbill check valve)

Eendenbek terugslagkleppen hebben een zachte slang met aan het einde een natuurlijke platte vorm, zoals te zien in figuur 10. Deze vorm lijkt op een eendenbek. De stroming komt bij het ronde, open gedeelte binnen en de inlaatdruk opent het platte einde van de eendenbek, waardoor het medium kan doorstromen. Wanneer de druk wegvalt, keert het einde van de eendenbek weer in de platte vorm terug en sluit daardoor de tegenstroom af, zoals te zien in figuur 11.

Terugslagklep met eendrempel

Figuur 10: Eendenbek terugslagklep (duckbill check valve)

Voetklep

Een voetklep is een terugslagklep in combinatie met een zeef geplaatst aan de inlaatzijde. De zeef voorkomt dat vuil dat de terugslagklep zou kunnen verstoppen of iets stroomafwaarts zou kunnen beschadigen, in de terugslagklep terechtkomt. Deze klep wordt geïnstalleerd aan het eind van een leidingsectie, aangezien de ingang geen aansluitpunt heeft. Gangbare typen terugslagkleppen in een voetklep zijn een in-line veerbekrachtigd of een in-line kogelterugslagklep. Voetkleppen worden vaak geïnstalleerd aan het einde van een aanzuigleiding in een waterbron, brandstoftank of andere toepassingen waar de aanzuiging zich onder de pomp bevindt. Ze kunnen worden gebruikt om pompen voor te bereiden, te voorkomen dat vloeistof terugsijpelt, en vuil uit de leiding te houden. Figuur 11 toont een voorbeeld van een voetklep.

Voetklep

Figuur 11: Voetklep

Dubbele plaat terugslagklep

Een terugslagklep met dubbele plaat heeft twee veerbelaste platen die op een centrale pen zijn gemonteerd. Dit ontwerp voorkomt dichtslaan en waterslag op doeltreffende wijze.

Dubbele en tweevoudige terugslagkleppen

Dubbele terugslagklep

Een dubbele terugslagklep bestaat uit twee algemene terugslagkleppen die in serie zijn gemonteerd. Een dubbele terugslagklep heeft twee kenmerken:

  • Als één terugslagklep opengebroken is, neemt de andere klep de noodzakelijke functie over.
  • Door het sluiten van de ene terugslagklep wordt het drukverschil over de andere klep kleiner, waardoor een dichtere afdichting mogelijk is en zelfs kleine lekkages worden voorkomen.

Een terugslagklep met dubbele terugslagklep wordt gebruikt om tegendruk en terugsifonage te voorkomen in toepassingen zoals sprinklers en gazonirrigatie. Een enkele terugslagklep wordt gewoonlijk gebruikt voor bescherming van vloeistofcategorie 2, waar zich veranderingen kunnen voordoen in de temperatuur, smaak of geur van de vloeistof. Een dubbele terugslagklep wordt gewoonlijk gebruikt voor bescherming tegen vloeistoffen van categorie 3, waarbij het gaat om stoffen met een laag giftigheidsniveau (zoals gewone ontsmettingsmiddelen).

Tweevoudige terugslagklep

Een tweevoudige terugslagklep is vergelijkbaar met een dubbele terugslagklep. De configuratie heeft twee veerbelaste terugslagkleppen in serie en bevat gewoonlijk geen afsluitkleppen. Een tweevoudige terugslagklep is krachtig tegen terugslag en tegendruk. Het is echter alleen goedgekeurd voor huisaansluitingen.

Materialen

Messing terugslagklep

Messing terugslagkleppen hebben uitstekende eigenschappen voor toepassingen die lucht, water, olie of brandstoffen gebruiken. Het is echter niet bestand tegen zeewater, gedestilleerd water of gechloreerd water. Ze zijn minder bestand tegen hitte en corrosie in vergelijking met roestvrij staal en worden meestal gebruikt voor kleinere toepassingen met lage druk.

RVS terugslagklep

Roestvrije terugslagkleppen hebben een superieure corrosieweerstand, hittebestendigheid, lage temperatuurbestendigheid en uitstekende mechanische eigenschappen. Voor toepassingen die geen hoge duurzaamheid of weerstand vereisen, is RVS meestal geen kosteneffectieve oplossing in vergelijking met PVC- of messing terugslagkleppen. RVS wafer terugslagkleppen zijn meestal terugslagkleppen van hoge kwaliteit die worden gebruikt voor toepassingen op hoge temperatuur en onder hoge druk.

PVC (polyvinylchloride) terugslagklep

PVC-terugslagkleppen worden vaak gebruikt in irrigatie- en waterbeheersystemen. Ze zijn corrosiebestendig tegen de meeste corrosieve media zoals zeewater, zuren, basen, chlorideoplossingen en organische oplosmiddelen. Ze zijn echter niet bestand tegen aromatische en gechloreerde koolwaterstoffen en hebben meestal een maximale temperatuur rond 60°C.

Polypropyleen (PP) terugslagklep

Polypropyleen terugslagkleppen worden gebruikt voor water, agressieve media en vloeibare voedselproducten. Ze zijn bestand tegen de meeste corrosieve media zoals anorganische zuren, basen en waterige oplossingen die metalen snel aantasten. Ze zijn echter niet bestand tegen geconcentreerde zuren en oxidatiemiddelen en hebben meestal een maximale temperatuur rond 80°C.

Terugslagkleppen van gietijzer

Terugslagkleppen van gietijzer worden meestal gebruikt als terugslagkleppen voor hoge temperaturen. Gietijzer is uiterst sterk en is ongevoelig voor trillingen. Het materiaal is uitstekend bestand tegen slijtage en temperatuur. Maar gietijzer is niet ductiel van aard. Elke buiging kan er dus toe leiden dat het gietijzeren materiaal barst en onbruikbaar wordt. Gietijzer kan bij hogere temperaturen werken dan PVC, maar gaat na verloop van tijd roesten. Deze kleppen vinden toepassingen in de suikerindustrie, de papierindustrie en oliesmeersystemen.

Selectiecriteria

Bij de keuze van een terugslagklep voor een toepassing moet rekening worden gehouden met de volgende criteria:

  1. Compatibiliteit met het medium
  2. Leidingmaat voor aansluitingen
  3. Maximale druk en vereiste openingsdruk
  4. Installatiepositie: horizontaal, verticaal – stroming naar boven of beneden.
  5. Maximale afmetingen
  6. Toegankelijkheid voor inspectie en onderhoud
  7. Temperatuur (extern en media)

Toepassingen

Door de manier waarop terugslagkleppen functioneren, worden zij gewoonlijk om een van vier verschillende redenen gebruikt in een verscheidenheid van toepassingen:

  • Om apparatuur stroomafwaarts te beschermen tegen schade door terugstroming
  • Om verontreiniging door terugstroming te voorkomen
  • Om overheveling te voorkomen
  • Om een vacuümafdichting te behouden

Vanwege hun functie worden ze in bijna elke branche gebruikt. Ze worden gebruikt op gangbare huishoudelijke apparaten, zoals vaatwassers, wasmachines en afvalwaterleidingen. Voor industriële doeleinden worden ze gebruikt op ketels, ovens, gassystemen, pomptoepassingen of vacuümsystemen. Zij worden ook vaak gebruikt als terugslagkleppen in aquaria op water- en CO2-leidingen. Ook een miniatuur-terugslagklep is een populaire keuze wanneer de ruimte beperkt is, maar een betrouwbare werking toch essentieel is. Twee van de meest voorkomende toepassingen van terugslagkleppen zijn voor water en lucht, die hieronder uitvoeriger worden besproken.

Terugslagkleppen voor water

Terugslagkleppen worden gebruikt in talrijke watertoepassingen, zoals drinkwater en afvalwater, en worden eenvoudigweg eenrichtingswaterkleppen genoemd. Voor drinkwatertoepassingen zorgen zij ervoor dat geen media uit de omgeving (uitlaatzijde van de klep) het systeem met het veilige, schone drinkwater kunnen binnendringen en verontreinigen. Bij afvalwatertoepassingen zorgen ze ervoor dat het afvalwater niet opnieuw in het systeem kan terechtkomen en een overstort of bijkomende verontreiniging kan veroorzaken. Voor waterpomptoepassingen wordt vaak een voetklep gebruikt om ervoor te zorgen dat er geen vervuiling in de leiding komt en om de inwendige druk voor het vullen te behouden. Eendenbekventielen kunnen ook worden gebruikt voor lozingen op waterlijnen. Terugslagkleppen zorgen dat er geen afgevoerd water terug in de afvoerpomp terechtkomt bij uitschakeling van de pomp.

Pneumatische terugslagklep

Een pneumatische terugslagklep, of luchtterugslagklep laat de luchtstroom binnen en zorgt dat de druk blijf behouden. Ze worden vaak lucht eenrichtingskleppen genoemd. De meest voorkomende toepassingen is voor een luchtcompressor. De kleppen laten de compressor toe om bepaalde delen onder druk te houden en andere delen onder druk te zetten. Ze kunnen worden geplaatst op een zuigercompressor (inlaat en uitlaat), luchtontvanger, persleiding, enz.

Symbolen van terugslagkleppen

De P&ID-symbolen voor terugslagkleppen zijn afgebeeld in de figuren 12-13.

P&ID symbolen terugslagklep.P&ID symbolen terugslagklep.

Figuur 12: Verschillende P&ID symbolen gebruikt voor terugslagkleppen. Het wijst in de richting dat het de stroom toelaat met een verticale lijn die aangeeft dat het geen terugstroming toelaat.

Symbool van een indirect gestuurde terugslagklep. De stippellijn is de stuur-leiding die wordt gebruikt om de terugslagklep op te heffen en te openen.

Figuur 13: Symbool voor indirect gestuurde terugslagklep. De stippellijn is de stuur-leiding die wordt gebruikt om de terugslagklep op te heffen en te openen.

FAQs

Wat is een terugslagklep?

Een terugslagklep is een eenrichtingsklep die vloeistof doorlaat in één richting, maar voorkomt dat de vloeistof in de tegenovergestelde richting stroomt.

Wat is het doel van een terugslagklep?

Het belangrijkste doel van een terugslagklep is het voorkomen van tegenstroming in een systeem. Tegenstroming kan stroomopwaarts apparatuur beschadigen of de stroming verontreinigen.

Wat zijn veel voorkomende problemen met terugslagkleppen?

Veel voorkomende problemen met terugslagkleppen zijn lawaai, waterslag, trillingen, terugstroom, kleven, lekkage en slijtage/beschadiging van onderdelen.

Kan een terugslagklep waterslag stoppen?

Een snelwerkende terugslagklep kan waterslag voorkomen. Dit voorkomt drukstoten, waardoor schokgolven door het medium ontstaan.

div class="categories-container cta-tic">

Bekijk onze online selectie van terugslagkleppen!


Maandelijkse nieuwsbrief

  • Wie: Voor iedereen met interesse in fluid control technologie!
  • Waarom: Heldere en interessante technische informatie over ons vakgebied in een compact maandelijks overzicht.
  • Wat: Nieuwe producten, technische achtergrondartikelen, video’s, aanbiedingen, branche info, en nog veel meer waarvoor u zich moet aanmelden om het te zien!