1 Особенности конструкции и назначение обратного клапана
Устройство по размерам небольшое, но без него поддерживать напор воды в системе невозможно. Оно принадлежит к той трубопроводной арматуре, которая предназначена предотвращать изменение направления потока жидкости. Можно встретить насосные станции, в моделях которых заложен обратный затвор. Обычно он идет в комплекте со всасывающим шлангом. Но большинство изделий поставляется без этой детали, ее приходится приобретать отдельно. Принцип действия подобен известному многим клапану вентиляции: пропускает поток в одном направлении и блокирует в другом.
Существует довольно много видов обратных клапанов. Для применения в быту используются:
- 1. Пружинные муфтовые. Состоят из двух частей, соединенных резьбой и установленной между ними резиновой прокладкой.
- 2. Такие же, но с латунным золотником, имеющим сферическую форму. Отличаются высокой пропускной способностью.
- 3. Комбинированные пружинные, включающие кран Маевского, через который стравливают воздух. Благодаря подобным устройствам упрощается обслуживание системы.
- 4. Пружинные с полипропиленовым корпусом. Устанавливают на водопровод из аналогичного материала.
Место монтажа: подающая магистраль, ввод в автономную систему непосредственно за насосом или перед ним. В зависимости от расположения обратные клапаны бывают донными и трубопроводными. Первые предохраняют от возвратного тока воды, поднятой из источника, когда оборудование выключено. Вторые предотвращают падение давления в системе. Если в самом начале всасывающей трубы не стоит клапан, то когда насос остановится, вода стекает назад, в магистрали образуются воздушные пробки. При запуске «насухо» разрушаются уплотнители, затем перегорает подмокший электродвигатель.
Насосная станция с донным клапаном
Современные помпы защищены от таких грозных последствий, а старые модели от этого не застрахованы. Но все равно после каждой остановки станции придется заливать воду – так она устроена. Установка запорной арматуры на трубе забора обязательна. Необходимо именно это несложное механическое устройство, потому что никакая электроника не в состоянии преодолеть силу земной тяжести, под воздействием которой жидкость стекает из труб, если не стоит обратный клапан.
Трубопроводная запорная арматура играет несколько иную роль. Она предназначена в большей мере защищать не насос, а систему распределения воды в доме. Перекрывая поток, не дает возвратиться в гидроаккумулятор, поддерживая напор. Монтаж насосной станции без обратного клапана на раздаче вызывает гидравлические удары, работу устройства во внештатном режиме. Установка затвора повышает надежность и эффективность водопровода, продлевает срок службы сантехнического оборудования, бытовых приборов.
Размеры обратных клапанов зависят от сферы применения:
- стандартный – используется практически во всех системах водоснабжения;
- миниатюрный – устанавливается внутри сгонов водяного счетчика;
- небольшой – располагают на выходе прибора учета;
- крупный – делают из чугуна, применяются в промышленных системах.
Отливают деталь из латуни: металл устойчив к воздействию солей, минералов и кислот, которые растворены в воде. Материалом для других элементов служит медь и цинк или специальные полимерные составы. Все прокладки резиновые или силиконовые. Также продаются устройства из нержавеющей стали. Они отличаются высокой стоимостью из-за прочности и повышенной устойчивости к коррозии
При возможности приобрести такую деталь не стоит обращать внимание на цену – она служит очень долго. Латунную приходится заменять или ремонтировать довольно часто. Устройство для насосной станции
Устройство для насосной станции
Сфера применения не ограничивается насосной станцией. В быту обратный клапан используется:
- на стояках холодной и горячей воды, если квартира в многоэтажке;
- в нагревательных устройствах – бойлер, электрическая или газовая колонка;
- для автономного отопления частного дома;
- ими оснащается канализация для предотвращения аварийных ситуаций.
Виды обратных клапанов, его устройство и принцип работы
Устройство обратного клапана простое. Есть седло с некоторым заужением и запорный элемент. При «правильном» потоке, запорный элемент оттесняется от узкого места. Как только направление меняется, он прижимается к седлу, перекрывая проход. На корпусе, кстати, должна быть стрелка, которая указывает «правильное» направление движения воды.
Как устроен и как работает обратный клапан на воду
В основном, обратные клапаны различают по типу запорного элемента. Он может быть:
- шарового типа (шариковые);
- тарельчатого;
- дискового;
- лепесткового или двустворчатого.
В шаровом кране шарик находится «в свободном плавании». Он ничем не крепится, переносится водой. Вполне надежная система. Вот только он не всегда достаточно плотно перекрывает седло, так что применяется довольно редко.
Виды обратных клапанов на воду
Тарельчатые могут быть подъемные или поворотные. Поворотные, также как и шариковые, открываются и закрываются под воздействием потока воды. Подъемные имеют подпружиненный шток. В «нормальном положении» проход закрыт, когда появляется напор воды, он отжимает пружину, оттесняя запорный элемент вверх.
Самый распространенный в домашних системах водоснабжения — дисковый обратный клапан. Отличается тем, что арматура этого типа может иметь небольшие размеры. А конструкция проста и надежна. Запорный диск ставится поперек потока, пружиной он прижимается к седлу. Вода отжимает пружину, освобождая себе путь.
Обратный клапан — это устройство для предотвращения обратного движения транспортируемой среды
Есть еще двустворчатый клапан для воды. Его запорный элемент состоит из двух половинок диска (лепестков), которые закреплены на оси. Отсюда еще одно название этой модели — лепестковый. Пружинами они удерживаются в закрытом состоянии. Поступающая в водопровод вода отжимает их назад, складывая и прижимая друг к другу. Этот тип оказывает наименьшее гидравлическое сопротивление. В некоторых случаях (при большой протяженности всасывающей линии) это может быть важным.
Технические характеристики
Чтобы выбрать обратный клапан для погружного насоса, нужно разобраться в технических характеристиках самого устройства. Все они приведены в соответствующей документации. Например:
Технические характеристики.
- Пропускная способность в гидравлическом расчете для клапана. Обозначается буквами Kvs. Показатель отображает, сколько воды (с температурой среды +20 °С) может пройти через устройство при условии, что он максимально открыт, до того момента, пока давление на него не снизится на 1 бар.
- Номинальный диаметр конструкции (обозначается как Ду или DN). Этот показатель измеряется в миллиметрах. Он введен для унификации размеров фитингов с диаметром трубопровода. Они регламентированы ГОСТами, но в проектной документации должны быть отражены требуемые параметры.
- Показатель номинального давления PN. Его необходимо знать, чтобы понять, при каких условиях будет работать устройство.
Кроме перечисленных параметров, важную роль играют показатель пробного давления (он отражает тот уровень, для которого произведены соответствующие испытания для данной модели), а также показатель рабочего давления. Последний отражает уровень, при котором запорная аппаратура будет работать с максимальной надежностью.
Исполнение
Обратные клапаны делают из разных материалов – в традиционных вариантах это чугун, бронза, никелевый или стальной сплав, а также используются каучук, тефлон, графит и т.д. Устройства бывают с резьбовым или фланцевым типом соединения, хотя для них допускается и сварочный способ. Такая запорная арматура может различаться и размерами.
Принцип работы
Обратные элементы используются в разных сферах. Но принцип работы будет одинаковым, так же, как и особенности конструкции, которая всегда включает такие элементы, как корпус, оснащенный затвором или заслонкой, шток (его называют шпинделем), седло, крышку, головку, маховик.
Принцип работы.
Клапаны стандартно оснащены автоматическим или механическим блоком для перемещения штока. Поток жидкости (или газа) попадает со стороны всасывающего устройства в корпус, после чего шток, оснащенный уплотнительной головкой, установленной на сальнике, перемещает заслонку в закрытое положение. Входное отверстие перекрывается.
Виды и классификация
Все имеющиеся на рынке элементы можно разделить на несколько групп. Например, в зависимости от того, где будут ставить обратный клапан, выделяют следующие виды:
- Донные приборы, которые предотвращают обратное движение закачанной из источника воды при условии, что насосное оборудование выключено. Это позволяет создать условия для работы насосной станции без необходимости постоянного наполнения водой насосного оборудования перед каждым запуском.
- Трубопроводные, которые подразделяются на створчатые и осевые. Они выполняют 1 задачу – позволяют избежать падения рабочего давления в системе.
Существуют и другие классификации подобных элементов для водяного насоса. Например, донные типы бывают пружинными и створчатыми. В 1 случае запирающий механизм представляет собой диск, который может смещаться вдоль корпуса при сокращении пружины (происходит под напором воды). Во 2 случае клапаны оснащаются поперечными створками, которые под напором воды раскрываются.
Обзор обратных клапанов для насосов
Когда устанавливается насос в колодец или скважину, обратный клапан является незаменимым элементом. Он подбирается к необходимой модели насоса (например, для “Водолея” или Grundfos).
Но важна не только его совместимость, но и особенности конструкции. Наибольшей популярностью пользуются пружинные обратные клапаны, полностью или частично выполненные из латуни. Они прочны и долговечны.
Обратные клапаны для насосов.
Часто владельцы участков, которые самостоятельно монтируют систему водоснабжения, хотят знать, в чем заключается отличие дренажных элементов от пружинных. Такие модели позволяют упростить монтажные работы и дальнейшее техобслуживание системы, повысить ее надежность.
Внешнее отличие таких устройств состоит в наличии на корпусе 2 патрубков, 1 из которых и играет роль дренирующего элемента.
Существуют и пружинные клапаны с корпусом из полипропилена. Их стандартно устанавливают на трубы, тоже изготовленные из полипропилена, но по своим эксплуатационным характеристикам они немного уступают латунным.
Классификация клапанов
Оборудование отличается по конструкции, материалу, величине. Каждый обладает своими особенностями при монтаже.
По конструктивным особенностям устройства бывают следующими:
- С запорным элементом подъемного типа. Клапан оборудован затвором, поднимающимся либо опускающимся с блокировкой водного потока. При поступлении жидкости запорная деталь идет вверх и пропускает ее. При снижении напора затвор направляется вниз и перекрывает обратный ход водяной струи. Перемещение механизма происходит с помощью пружины.
- С затвором шарового типа. Под напором шар сдвигается, и вода течет по системе. После падения давления перекрывающий элемент возвращается на место.
- С дисковидным запором. Диск блокирует обратный поток благодаря пружинному устройству.
- С двумя затворными створками. Они складываются под напором, а при снижении давления возвращаются назад.
В быту наиболее часто используется оборудование с механизмом подъемного типа. Его несложно отремонтировать, заменив пружину.
Приспособления изготавливаются из различных материалов. Латунные элементы не подвержены коррозии, легко обслуживаются, устанавливаются на все виды труб. Блокирующие устройства в чугунном корпусе применяют не так часто. Этот материал ржавеет, на нем довольно быстро оседают отложения. Такие клапаны подходят только для широких магистралей.
Корпуса из нержавейки самые надежные, но и самые дорогостоящие. Стальные клапаны не ржавеют и не подвержены влиянию агрессивных сред, внутри них не накапливаются отложения.
Большая часть элементов монтируется с помощью муфтового соединения. Для этого понадобится два переходника с резьбой, подбираемые по сечению трубопроводной системы. Могут быть применены и фланцевые соединения, стягиваемые болтами. Этот тип креплений используется для небольших устройств, когда на трубах не хватает места для другой фиксации. Ими обычно оснащают клапаны из чугуна большого сечения.
От совокупности этих параметров, а также бренда, зависит цена изделия. Средняя стоимость – 700 рублей.
Устройство клапанов обратного давления воды
Материалом для штамповки элементов сборного корпуса служит латунь. Сплав обладает устойчивостью к воздействию агрессивных веществ (кислород, минеральные соли, сера, марганец, соединения железа, органика и пр.), которые находятся в воде в растворенном виде или взвешенном состоянии. Наружную поверхность изделия покрывают гальваническим покрытием (никелируют).
Детали золотника выполняют из сплава меди с цинком или высокопрочного полимера. Материал уплотнительной прокладки между запорными дисками — резина или силикон. Пружина сделана из специального сорта нержавеющей стали.
Типы обратных клапанов
Межфланцевые, двухстворчатые, пружинные дисковые
Этот вид устройства является самым компактным. В качестве затвора используется пластина с пружиной, выполняющей роль прижимного элемента.
При прохождении потока воды пластина под ее давлением отжимается и обеспечивает свободный проток. Как только давление снижается, пружина сжимается, прижимая диск к седлу и проточное отверстие перекрывается. Диаметр таких конструкций может варьироваться в пределах 15 — 200 мм.
Клапан обратный межфланцевый двустворчатый
Сложные гидросистемы при сбоях либо остановке насоса подвержены гидроудару, способному нанести серьезные повреждения системе. Для таких систем предусмотрены двухстворчатые клапаны со специальными амортизаторами, смягчающими гидроудары.
Запорный диск под воздействием водяного потока складывается пополам. В исходное состояние диск возвращается под действием обратного потока, прижимающего его к седлу. Габариты варьируются в пределах 50 — 700 мм.
Главными достоинствами обратных межфланцевых клапанов являются небольшие габариты и масса, а также отсутствие в их конструкции фланцев для крепления к трубопроводу.
К остальным преимуществам можно отнести простые монтаж и эксплуатацию, а также возможность крепления как на горизонтальных участках трубопровода, так и на вертикальных и наклонных.
Существенным недостатком является необходимость полного демонтажа устройства для его ремонта.
Обратные, поворотные либо лепестковые
Запорным элементом в конструкции такого типа является золотник — «захлопка». Ее ось поворота располагается выше проходного отверстия. Проходящий под напором поток воды откидывает «захлопку» и беспрепятственно следует далее. При уменьшении давления ниже допустимого уровня золотник спадает и закрывает проход в трубопроводе.
Обратный клапан лепестковый
В крупногабаритных обратных клапанах золотник ударяется о седло достаточно сильно, что является причиной быстрого выхода конструкции из строя. В дальнейшем это может спровоцировать возникновение гидравлического удара при очередном срабатывании.
Из-за этого выпускают два вида поворотных клапанов.
- Простые, диаметром до 400 мм. Они устанавливаются в гидросистемах, способных выдержать ударные явления без особых последствий для дальнейшего функционирования.
- Безударные содержат элементы, обеспечивающие золотнику плавную и мягкую посадку на седло.
Достоинствами являются низкая чувствительность к загрязнению среды и способность обеспечивать работу в гидросистемах больших размеров. Подобное устройство, например, установлено в аэродинамической трубе NASA, диаметр которой равен 7 метрам.
Недостатком является необходимость использования демпфера в клапанах больших диаметров.
Обратные шаровые
По принципу действия эти устройства аналогичны межфланцевым пружинным дисковым.
Обратный клапан шаровой
В качестве запорного элемента используется шар с пружиной, которая прижимает его к седлу. Используются в основном в гидросистемах с трубами малого диаметра, чаще всего сантехническими.
Габариты шаровых клапанов меньше пружинных дисковых.
Обратные подъемные
Запорным элементом обратного подъемного клапана является подъемный золотник. При прохождении потока воды золотник поднимается, а при снижении давления он опускается на седло и препятствует обратному ходу воды.
Устанавливают такие устройства исключительно на горизонтальных участках трубопроводов. При этом обязательным условием монтажа клапана является строго вертикальное расположение его оси.
Достоинством является возможность ремонта без его демонтажа, недостатком – большая чувствительность к загрязненности среды.
По способу крепления различают четыре группы этих устройств.
- Фланцевое крепление. Соединение с трубопроводом осуществляется через фланцы с уплотнением.
- Крепление под приварку. К трубопроводу устройство крепится сваркой. Предназначено для эксплуатации в агрессивных средах.
- Межфланцевое крепление. В обратном клапане нет своего крепежного узла. Его крепят между фланцами трубопровода. Предназначен для работы на участках трубопроводов с ограничением по габаритам.
- Муфтовое крепление. Крепление осуществляется через резьбовую муфту. Используется в гидросистемах небольшого диаметра.
Варианты рабочих схем подключения
Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.
Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.
Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.
Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно
Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.
При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.
Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.
Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.
Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.
В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.
При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса
Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.
Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.
Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.
В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства. При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе
При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.
В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства
Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.
Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.
Монтаж клапанов с насосной станцией
При выборе обратного клапана необходимо учесть его номинальное давление, пропускную способность и проходной диаметр. Все эти данные содержаться в техническом паспорте.
Монтаж можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции по насосной станции. В ней производителем обязательно указываются рекомендованные места для установки всей необходимой арматуры.
Вариант установки ОК на погружной центробежный насос:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1 – выбор и проверка обратного клапана
Шаг 2 – определение верного направления установки
Шаг 3 – накручивание клапана на резьбу переходника
Шаг 4 – затягивание газовым ключом
Главное здесь – это выяснить наличие/отсутствие обратного клапана в блоке насосной станции. Если он уже является штатным элементом установки подачи воды, то дополнительно ставить эту арматуру не стоит.
В этом случае запор будет только снижать пропускные возможности труб, а пользы от него никакой. Тратить деньги и время на установку ненужного элемента, который еще и будет создавать пусть и небольшие затруднения току воды, не стоит.
Стандартными местами установки обратных клапанов являются крайняя нижняя точка всасывающего трубопровода и вход в напорную магистраль сразу за насосной станцией
Если схема системы водоснабжения предполагает возможность опорожнения напорной магистрали либо работу насоса в режиме реверса, то верхний обратный клапан устанавливать после водонапорного агрегата нельзя. Он подобные действия попросту не допустит, блокирую поток воды к водонапорному агрегату.
Последовательность установки связки «клапан + задвижка» зависит от технологии пуска насоса. Есть модели, которые изначально рассчитаны на запуск на закрытую задвижку. В этих случаях обратный клапан необходимо монтировать после запорного крана.
Обратный запор в “нижней” позиции производители рекомендуют устанавливать во всех случаях вместе с сетчатым фильтром грубой очистки. Вода сначала должна подвергаться очищению от песка. Внутренние части системы будут быстрее изнашиваться от контакта с абразивными частицами.
Лучше вовсе сразу взять обратный запор со съемной или несъемной сеткой. Она защитит устройство от песка, с нею не придется устанавливать еще и дополнительный фильтр.
Выбирая точку монтажа для обратного клапана, необходимо учесть:
- направление потока воды;
- доступность арматуры для последующего ремонта и обслуживания;
- ограничения по строгой горизонтальности либо вертикальности установки некоторых типов обратных запоров;
- присутствие в воде песка, который может привести к засорению.
Менее всего подвержены загрязнению пружинные обратные клапаны с подъемным запорным элементом. Быстрее и проще всего устанавливать трубную арматуру с межфланцевым типом соединения. Но чаще для водопроводов в частных домах выбираются недорогие аналоги с фланцевым или муфтовым креплением.
При применении погружного насоса обратный клапан монтируется на конце трубы, опускаемой в водозабор, перед насосным устройством
При монтаже обратного клапана важно правильно его установить. Ось золотника должна располагаться строго в вертикальном положении
А при установке поворотного изделия ось поворота «захлопки» всегда должна оказываться выше осевой линии водного потока.
Контролировать направление тока воды и правильность расположения обратного клапана позволяет стрелка на его корпусе. Ее сложно не заметить, еще сложнее ошибиться с установкой запорного устройства в нужном положении.
