Клапан обратного давления: Обратный клапан на воду: что это такое, виды, устройство и принцип работы, как установить своими руками | ВодаСовет — водоснабжение дома

какие бывают, чем отличаются и какой обратный клапан лучше?

Обратный клапан — это небольшой запорный элемент, который предотвращает движение потока в трубопроводе в обратную сторону и поддерживает необходимый напор в системе. Это защита от прорывов труб, поломок котлов или насосного оборудования и не только. Для чего нужен обратный клапан в водопроводе? Как выбрать оптимальный тип устройства? Что учесть при монтаже? Ответим в статье.

Для чего нужны обратные клапаны?

Механическое устройство, которое пропускает поток воды только в одну сторону, называется обратным клапаном. Принцип его действия заключается в том, что при противоположном направлении потока жидкости или газа срабатывает затвор. При монтаже отопительных и водопроводных систем часто возникает необходимость исключить обратный поток. Поэтому клапаны незаменимы в следующих случаях:

• для обеспечения стабильной работы трубопроводной системы, в том числе для исключения гидравлического удара, предотвращения протечек бытовой техники: без обратного клапана отработанная вода из слива может после окончания стирки попасть назад в барабан стиральной машины;
• чтобы минимизировать риск попадания лишнего воздуха в водопровод, что может привести к разрыву трубы и затоплению помещения;
• для экономии электроэнергии в системе с электробойлером: обратный клапан не даст вытечь горячей воде при аварийном отключении прибора и к тому же защитит его от скачков давления в водопроводе;
• для обеспечения подачи воды в отдельных жилых домах, когда вода подается из скважины с помощью насоса. Если подающий насос отключен, при помощи обратного клапана в системе поддерживается нужный рабочий напор. К тому же вода не направляется обратно в скважину, так что не требуется лишней траты электроэнергии для того, чтобы ее вернуть.

Возможности обратных клапанов используются в различных направлениях сантехнических работ:

• при монтаже и ремонте водопровода жилищно-коммунальные службы устанавливают обратные клапаны на стояках. Благодаря этому вода не идет из труб с большим давлением в трубы с меньшим;

На заметку

Жильцы многоквартирных домов иногда отмечают погрешности в показаниях счетчиков. Такие сбои могут происходить именно из-за отсутствия или неправильного монтажа обратных клапанов: из-за разницы рабочего давления в системах водоснабжения холодная вода попадает в трубопровод с горячей.

• во время монтажа бойлеров обязательно устанавливают обратные клапаны на входе холодной воды: как было указано выше, это защищает прибор от неисправностей при скачках давления воды и аварийном отключении;
• в обвязке котельного оборудования: клапан устанавливается в обводном трубопроводе (байпасе), чтобы при отключении насоса обеспечивалась естественная циркуляция теплоносителя по системе, что поддержит ее в рабочем состоянии;
• в загородных домах с собственными скважинами обратный клапан устанавливается перед погружным насосом. Если насос остановится, клапан не даст воде слиться и предотвратит раскрутку рабочего колеса насоса в обратную сторону, ведь это может ему навредить;
• в частных домах, где для различных целей установлено несколько контуров отопления с разными насосами, обратный клапан ставится так, чтобы больший насос не вызывал обратное движение воды, иначе может выйти из строя котел или даже вся система, и придется выделить значительные средства на ремонт.

Какие бывают обратные клапаны для воды: рассматриваем типы

Чтобы выбрать лучший обратный клапан, нужно отталкиваться от цели установки и конструкции системы. Различные виды клапанов работают по разному принципу.

• Шаровой. Запорный элемент сделан в виде шара, покрытого максимально износоустойчивым синтетическим герметиком. Шарик поднимается, когда вода идет в правильном направлении, и опускается, перекрывая воду, при движении потока в обратную сторону.
  Шаровые клапаны не обязательно менять полностью после износа — их можно отремонтировать. Но и поломки случаются очень редко, потому что элементы устройства не трутся друг об друга. Из минусов — необходимость большого пространства, чтобы разместить подъем клапана, а также достаточно высокое давление — от 25 бар, потому что при меньшем давлении шаровой клапан не сработает. В ЖКХ он обычно применяется в трубопроводах с маленьким диаметром.
• Дисковый, он же пружинный обратный клапан. Внутри помещается пружина с закрывающим элементом на одном конце. Когда вода идет в нужную сторону, пружина сжата и пропускает воду. При обратном потоке пружина разжимается, устанавливая затвор поперек хода.
  Клапаны такого рода довольно недорогие и не требуют техобслуживания. Но постепенно внутри такого устройства образуются минеральные отложения, и тогда клапан придется заменить полностью. Также в совсем дешевых моделях пружина может разжиматься слишком резко, что повышает риск гидроудара. Но более современные варианты оборудованы механизмом, благодаря которому пружина срабатывает плавно.
  Эта модель используется как в бытовых водопроводах, так и в разных отраслях промышленности. Не подходит она только для вязких сред, а также загрязненных или содержащих твердые включения.
• Поворотный
  обратный клапан, который также называют лепестковым, представляет собой пластинку-лепесток на шарнирах, которая откидывается при прямом потоке воды и закрывается при обратном.
  У поворотных клапанов нет пружин, которые собирают минеральные отложения и быстро изнашиваются. Кроме того, такие клапаны тоже недорогие. Они чаще всего используются в системах водопровода ЖКХ и отопления частных домов.
• Двустворчатый клапан — это вариант поворотного, когда лепестков два и они распахиваются от прямого потока, пропуская его с двух сторон. У таких моделей повышенное гидравлическое сопротивление, поэтому скорость движения жидкости ниже. Их часто устанавливают при сложной рабочей среде (морская вода, нефть), потому что можно выбрать подходящий под нее уплотнительный материал.

Чтобы решить, какой обратный клапан для воды выбрать, стоит обратить внимание на способ его монтажа: подойдет ли он для конкретной системы водопровода или отопления.

• Фланцевые обратные клапаны. Крепятся при помощи специальных элементов в виде дисков. Чаще всего бывают шаровыми. Из-за повышенной прочности устанавливаются даже на больших диаметрах. Изготавливаются обычно из стали.
• Межфланцевые обратные клапаны устанавливаются, как следует из названия, между фланцами. Также изготавливаются из стали. Имеют компактные размеры и более низкую стоимость, чем фланцевые.
• Муфтовые. Крепление муфтового обратного клапана — это резьба. Поэтому такие модели очень просты в монтаже. Обычно муфтовые запорные устройства бывают дисковыми. Их часто используют для водопроводных систем многоквартирных и частных домов.
• Сварные. Выполняются из стали. Обеспечивают полную герметичность соединения. Однако имеют и недостатки, такие как невозможность обслуживания, сложность демонтажа и замены. Широко используются в энергетике при больших давлениях и высоких температурах.

Особенности монтажа

Чтобы обратный клапан исправно выполнял свою функцию, важно не только правильно выбрать устройство — с учетом диаметра, материала и способа монтажа, но и ответственно подойти к его установке. Вот несколько нюансов, которые необходимо учитывать в процессе монтажа обратного клапана:

• устанавливать обратный клапан нужно по направлению потока. На корпусе клапана всегда есть пометка в виде стрелки, которая указывает правильное направление;
• нужно обеспечить доступность обратного клапана для ремонта в случае поломки, исключение составляют приварные элементы;
• установка клапана на насосную станцию производится либо в начале всасывающей трубы, либо перед самим насосом;
• при монтаже обратного клапана на водонагреватель нужно отключить устройство от сети и перекрыть воду, а также полностью опустошить бак;
• если клапан устанавливается на счетчик воды, его следует поместить между счетчиком и вентилем;
• в горячем и холодном водопроводе разное давление, поэтому лучше на каждую магистраль установить отдельный клапан, иначе могут происходить сбои температуры воды;
• для уплотнения соединений можно использовать паронитовые прокладки. При этом нужно следить за тем, чтобы они не уменьшали диаметр отверстия, через которое проходит поток. Иначе прокладки повысят давление;
• чтобы обратный клапан не испортился из-за загрязненной рабочей среды, лучше всего поставить перед ним фильтр грубой очистки. Так клапан прослужит значительно дольше;
• для увеличения продолжительности эксплуатации следует также исключить излишнее давление других элементов системы на корпус обратного клапана.

К сожалению, на рынке немало подделок под известные бренды и просто низкокачественной продукции. Поэтому при покупке обратных клапанов стоит обратиться к проверенному продавцу с высокой репутацией.

для чего нужен, принцип действия, виды

Обязательным элементом оснащения автономных водопроводных систем на дачах и в загородных домах является обратный клапан. Именно такое техническое устройство, которое может иметь различное конструктивное исполнение, обеспечивает движение жидкости по трубопроводу в требуемом направлении. Обратные клапаны, устанавливаемые в системе автономного водоснабжения, надежно защищают ее от последствий нештатных ситуаций. Относящиеся к арматурным устройствам прямого действия, обратные клапаны срабатывают автоматически, для чего используется энергия рабочей среды, транспортируемой по трубопроводной системе.

Обратный клапан нужен для защиты водопроводной системы в случае возникновения внештатных ситуаций

Назначение и принцип действия

Основная функция, которую выполняет обратный клапан для воды, состоит в том, что он защищает систему водоснабжения от критических параметров потока жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Наиболее частой причиной критических ситуаций является остановка насосной установки, что может привести к целому ряду негативных явлений – сливу воды из трубопровода обратно в скважину, раскручиванию крыльчатки насоса в обратном направлении и, соответственно, поломке.

Защитить водопроводную систему от перечисленных негативных явлений позволяет установка обратного клапана на воду. Кроме того, обратный клапан для воды предотвращает последствия, которые вызывает гидравлический удар. Использование обратных клапанов в трубопроводных системах позволяет сделать их работу более эффективной, а также обеспечить корректное функционирование насосного оборудования, которым такие системы оснащены.

Принцип работы обратного клапана

Принцип работы обратного клапана достаточно прост и заключается в следующем.

• Поток воды, поступающий в такое устройство под определенным давлением, воздействует на запорный элемент и отжимает пружину, при помощи которой данный элемент удерживается в закрытом состоянии.
• После сжимания пружины и открытия запорного элемента вода начинает свободно перемещаться через обратный клапан в требуемом направлении.
• Если уровень давления рабочего потока жидкости в трубопроводе падает или вода начинает двигаться не в том направлении, пружинный механизм клапана возвращает запорный элемент в закрытое состояние.

Действуя таким образом, клапан обратный предотвращает образование нежелательного обратного потока в трубопроводной системе.

Обратный клапан пружинного типа с золотниковой тарелкой из нейлона

При выборе модели затвора, устанавливаемого на водопровод, важно знать нормативные требования, которые предъявляют к таким устройствам производители насосного оборудования. Техническими параметрами, по которым в соответствии с этими требованиями выбирают обратный клапан для воды, являются:

• рабочее, пробное и номинальное давление закрытия;
• диаметр посадочной части;
• условная пропускная способность;
• класс герметичности.

Информация о том, каким техническим требованиям должен соответствовать обратный клапан для воды, как правило, содержится в документации на насосное оборудование.

Клапан обратный однодисковый муфтовый

Для оснащения систем водоснабжения бытового назначения используют обратные клапаны пружинного типа, диаметр условного прохода входит в интервал 15–50 мм. Несмотря на свои компактные размеры, такие устройства демонстрируют высокую пропускную способность, обеспечивают надежность эксплуатации трубопровода, низкий уровень шума и вибрации в трубопроводной системе, на которой их устанавливают.

Еще одним положительным фактором использования обратных клапанов в системе водоснабжения является то, что они способствуют снижению давления, создаваемого водяным насосом, на величину 0,25–0,5 Атм. В связи с этим обратный клапан для воды позволяет снижать нагрузку как на отдельные элементы оснащения трубопроводов, так и на всю систему водоснабжения в целом.

Конструктивные особенности

Одним из наиболее распространенных материалов, из которого делают корпусную часть клапанов обратного хода воды, является латунь. Выбор данного материала не случаен: этот сплав демонстрирует исключительно высокую устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ, которые могут находиться в транспортируемой по трубопроводу воде в растворенном или взвешенном состоянии. К таким веществам, в частности, относятся минеральные соли, сера, кислород, марганец, соединения железа и др. Наружную поверхность затворов, которая в процессе их эксплуатации также подвергается воздействию негативных факторов, часто защищают специальным покрытием, наносимым гальваническим методом.

Устройство обратного клапана предполагает наличие золотника, для изготовления которого также может использоваться латунь или прочный пластик. Уплотнительная прокладка, присутствующая в конструкции обратного клапана, может быть резиновой или силиконовой. Для изготовления важного элемента запорного механизма – пружины – используют, как правило, нержавеющую сталь.

Устройство пружинного обратного клапана

Итак, если говорить о конструктивных элементах пружинного обратного клапана, то данное устройство состоит из:

• корпуса составного типа, элементы которого соединяются между собой посредством резьбы;
• запорного механизма, конструкция которого включает в себя две подвижные золотниковые тарелки, установленные на специальном штоке, и уплотнительную прокладку;
• пружины, установленной между золотниковыми тарелками и посадочным седлом на выходе из пропускного отверстия.

Принцип действия пружинного обратного клапана также достаточно прост.

• Поток воды, поступающий в обратный затвор под требуемым давлением, воздействует на золотник и отжимает пружину.
• При сжатии пружины золотник перемещается по штоку, открывая пропускное отверстие и предоставляя потоку жидкости возможность свободно перемещаться через устройство.
• При падении давления потока воды в трубопроводе, на котором стоит обратный клапан, или в тех случаях, когда такой поток начинает двигаться не в том направлении, пружина возвращает золотник на его посадочное место, закрывая пропускное отверстие устройства.

Устройство поворотного обратного клапана

Таким образом, схема работы обратного клапана достаточно проста, но тем не менее обеспечивает высокую надежность подобных устройств и эффективность их использования в трубопроводных системах.

Основные виды

Разобравшись с тем, как работает обратный клапан, устанавливаемый в водопроводной системе, следует также понять, как правильно его выбирать. На современном рынке предлагаются различные виды обратных клапанных устройств, конструкция, материал изготовления и схема работы которых могут серьезно различаться.

Пружинный обратный клапан муфтового типа

Корпус затворов данного типа состоит из двух цилиндрических элементов, соединяемых между собой при помощи резьбы. В запорный механизм входят пластиковый шток, верхняя и нижняя золотниковые тарелки. Положение элементов запорного механизма в закрытом состоянии, а также их открытие в тот момент, когда давление потока воды достигнет требуемого уровня, обеспечивает пружина. Между собой составные элементы корпуса соединяются с использованием уплотнительной прокладки.

Конструкция муфтового обратного клапана с металлическим седлом

Пружинный обратный клапан с латунным золотником и золотниковой камерой сферической формы

Отличительные особенности затворов этого типа легко заметить даже на фото. Латунный корпус такого клапана в его средней части, где располагается золотниковая камера, имеет сферическую форму. Такая конструктивная особенность позволяет увеличить объем золотниковой камеры и, соответственно, пропускную способность обратного клапана. Запорный механизм водяного клапана данного типа, основу которого составляет латунный золотник, работает по такому же принципу, что и в клапанных устройствах любого другого типа.

Устройство латунного обратного клапана со сферической камерой

Комбинированный обратный клапан пружинного типа c дренажом и воздухоотводчиком

У многих из тех, кто решил самостоятельно заняться монтажом трубопроводной системы, нередко возникает вопрос о том, для чего нужен обратный клапан, оснащенный дренажной и воздухоотводной системами. Использование обратных клапанов данного типа (в особенности для оснащения трубопроводов, по которым транспортируются горячие рабочие среды) позволяет упростить процесс монтажа и технического обслуживания таких систем, повысить их надежность, снизить суммарное гидравлическое давление, уменьшить количество монтажных соединений.

На корпусе затворов данного типа, что можно увидеть даже на фото, имеется два патрубка, один из которых используется для монтажа воздухоотводчика, а второй выполняет функцию дренажного элемента. Патрубок для воздухоотводчика, на внутренней поверхности которого нарезана резьба, располагается на корпусе устройства над золотниковой камерой (ее приемной частью). Необходим такой патрубок для стравливания воздуха из трубопроводной системы, для чего дополнительно используется кран Маевского. Назначение патрубка, который располагается на противоположной стороне корпуса – на выходе из клапана, состоит в том, чтобы сливать из системы жидкость, скопившуюся после клапанного устройства.

Комбинированный обратный клапан сокращает количество монтажных соединений

Если установить горизонтальный обратный клапан, то его патрубок для отвода воздуха можно использовать для монтажа манометра. Если поставить комбинированный обратный клапан на трубопроводе вертикально, то его дренажный патрубок можно будет применять для слива воды, скопившейся после такого устройства, а патрубок воздухоотводчика – для удаления из той части трубопровода, которая расположена до обратного клапана, воздушных пробок. Именно поэтому, решая, как установить обратный клапан комбинированного типа, следует четко понимать, какие функции должен выполнять такой затвор.

Пружинные клапаны с полипропиленовым корпусом

Обратные клапаны, корпус которых выполнен из полипропилена, даже если взглянуть на фото таких устройств, внешне очень напоминают косые отводы. Такие типы обратных клапанов, для монтажа которых используется метод полифузионной сварки, устанавливают на трубопроводах, также изготовленных из полипропилена. Дополнительный косой отвод в конструкции затворов данного типа необходим для размещения в нем элементов запорного механизма, что облегчает техническое обслуживание такого устройства. Благодаря этому конструктивному решению выполнять техническое обслуживание и ремонт обратного клапана данного типа несложно – достаточно извлечь из его дополнительного отвода элементы запорного механизма, не нарушая целостности корпуса устройства и герметичности его установки в трубопроводной системе.

Доступность камеры полипропиленового обратного клапана позволяет легко контролировать его состояние и осуществлять чистку

Обратные клапаны других типов

В трубопроводных системах, предназначенных для транспортировки воды, могут устанавливаться и другие виды обратных клапанов.

• Обратный лепестковый клапан оснащен особым запорным элементом – подпружиненным лепестком. Большим недостатком затворов данного типа является то, что при их срабатывании создаются значительные ударные нагрузки. Это негативно отражается на техническом состоянии самого затворного устройства, а также может стать причиной возникновения в трубопроводной системе гидравлического удара.
• Обратные клапанные устройства двухстворчатого типа отличаются компактными размерами и небольшим весом.
• Подъемный муфтовый обратный клапан включает в качестве запорного элемента золотник, свободно перемещающейся по вертикальной оси. В основу работы запорного механизма может быть положен гравитационный принцип, когда золотник возвращается в закрытое состояние под действием собственного веса. Для этой цели может также использоваться пружина. Если вы решили установить на трубопроводе гравитационный обратный клапан, имейте в виду, что выполнять монтаж такого устройства можно только на вертикальных участках системы. Между тем гравитационный клапан отличается простотой конструкции, при этом демонстрирует высокую надежность в процессе эксплуатации.
• Существуют обратные клапаны, запорным элементом которых служит подпружиненный металлический шарик. Поверхность такого шарика может быть дополнительно покрыта слоем резины.

Обратный клапан с сетчатым фильтром для насосных станций

Решая, какой обратный клапан лучше и нужен ли в трубопроводной системе дорогостоящий затвор более сложной конструкции, следует в первую очередь познакомиться с техническими характеристиками такого устройства и сопоставить их с параметрами работы трубопроводной системы. Основное назначение обратного клапана, как уже говорилось выше, состоит в том, чтобы пропускать воду по трубопроводу в нужном направлении и не давать потоку жидкости двигаться в обратную сторону. В связи с этим выбирать обратный клапан на воду следует исходя из того, под каким давлением в трубопроводе двигается поток воды. Естественно, что надо обязательно учитывать и диаметр труб, на которые такой клапан должен быть установлен.

Выполняя монтаж трубопровода, следует также иметь в виду, что ставить обратный клапан можно различными способами. На трубах значительного диаметра устанавливаются обратные клапаны фланцевого и межфланцевого типа, а на трубах небольшого диаметра – муфтовые затворные устройства. Сварной метод установки обратных клапанов используется преимущественно при монтаже на полипропиленовых и металлопластиковых трубах.

Если правильно выбрать обратный клапан и способ его установки, такое устройство не только прослужит длительное время, но и обеспечит корректную работу всей трубопроводной системы.

Как правильно выполнить установку

Разобравшись с вопросом о том, зачем нужен обратный клапан, и с его ролью в трубопроводной системе, следует также изучить правила его установки на уже работающем или только создаваемом трубопроводе. Монтируются такие устройства на различных элементах трубопроводных систем:

• на трубопроводах автономного и централизованного водоснабжения;
• на всасывающих линиях, обслуживаемых глубинными и поверхностными насосами;
• перед бойлерами, емкостными водонагревателями и счетчиками расхода воды.

Схема установки обратных клапанов при подключении счетчиков водоснабжения

Если вас интересуют обратные клапаны, которые могут устанавливаться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, выбирайте не гравитационные, а пружинные модели. Узнать о том, в каком направлении через клапан должен двигаться поток воды, можно по специальной стрелке, нанесенной на корпус устройства. При установке обратных клапанов муфтового типа для хорошей герметизации обязательно используйте ФУМ-ленту. Кроме того, не следует забывать, что обратные затворы нуждаются в регулярном обслуживании, поэтому устанавливать их необходимо в доступных местах трубопровода.

При монтаже обратного клапана на всасывающую магистраль погружного насоса следует позаботиться о том, чтобы перед таким устройством был установлен фильтр грубой очистки, который не даст попасть во внутреннюю часть устройства механическим примесям, содержащимся в подземной воде. В качестве такого фильтра также может быть использована перфорированная или сетчатая обойма, в которую помещают обратный клапан, установленный на входном конце всасывающей магистрали погружного насоса.

При установке обратного клапана на уже работающем трубопроводе следует предварительно отключить систему от подачи воды и только затем заниматься монтажом затворного устройства.

Как самостоятельно изготовить обратный клапан

Несложная конструкция обратного клапана позволяет в случае необходимости изготовить его своими руками.

Схема самодельного обратного клапана

Для решения этой задачи вам потребуются следующие материалы и инструменты:

• тройник с внутренней резьбой, который будет выполнять функцию корпуса;
• муфта с резьбой на наружной поверхности – седло самодельного обратного клапана;
• жесткая пружина, изготовленная из стальной проволоки;
• стальной шарик, диаметр которого должен быть немного меньше, чем диаметр отверстия в тройнике;
• стальная резьбовая заглушка, которая будет выполнять функцию упора для пружины;
• стандартный набор слесарных инструментов и уплотнительная ФУМ-лента.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

виды, конструкция, принцип работы, как выбрать

Конструкция обратного клапана незамысловата. Главная его часть — металлический или пластиковый затвор/захлопка. В быту распространены модели с дисковыми и сферическими формами затвора. Затвор располагается в корпусе без всякого крепления либо его поддерживает вал или пружина. Для герметичности закрытия в местах контакта затвора с корпусом («седла») предусмотрены уплотнители из металла, пластика или резины.

Рассмотрим принцип работы обратного клапана на примере простых конструкций с возвратной пружиной и дисковидной створкой (рис 1).

Рис.1. Принципиальная конструкция обратных клапанов

Когда движения рабочей среды нет, запирающие элементы прижаты к выступающим элементам корпуса («седлам»). Прижатие происходит благодаря пружине либо за счет собственного веса затвора (для моделей без пружины).

Открытие клапана не требует поворотов рукоятки (как, например, у вентилей или шаровых кранов). Как только рабочая среда придет в движение, она начнет давить на запорный элемент и оттолкнет его от «седла».

Если ток по трубопроводу прекратится, затвор снова подтянется к уплотняющим элементам пружиной или силой тяжести. Ток в несанкционированном направлении еще больше прижмет запирающий элемент к «седлу». Таким образом, без рукояток и приводов, обеспечивается автоматическое срабатывание обратной арматуры.

Зная конструкцию и принцип действия, легко понять, почему клапаны без пружин чувствительны к положению, в котором устанавливаются. Ведь закрывание затворного элемента происходит только под силой тяжести. Строго горизонтальное или вертикальное положение сделает захлопывание такого затвора герметичным. Для пружинных моделей угол установки не так критичен.