Конструкция, типы и сферы применения обратного клапана

Достаточно часто при эксплуатации трубопроводов приходится сталкиваться с ситуациями, когда по ним содержимое перемещается в обратную сторону.

Для устранения такого явления применяется специальная конструкция, называемая обратным клапаном.

Обратный клапан представляет собой неотъемлемый конструктивный элемент большинства трубопроводов используемых для осуществления отопления помещений или обеспечения непрерывной подачи воды.
Что это такое и для чего он нужен?

Приспособление представляет собой устройство прямого действия, обеспечивающее перемещение потока воды в одном направлении.

Эта разновидность запорной арматуры осуществляет функционирование за счет циркуляции транспортируемой среды, что не требует дополнительного подключения источников питания.

Это устройство устанавливается на жидкостные системы отопления и системы водоснабжения для поддержания стабильности в работе. Запорная арматура этого типа обеспечивает защиту трубопровода от повреждений, способных появиться в случае аварии.

Запорное устройство предупреждает появление обратного хода в потоке жидкости. Приспособление имеет небольшие размеры и обеспечивает стабильность давления в системе в случае понижения давления в системе, выключения насоса или при возникновении утечки.
Назначение и сферы применения

Основным предназначением запорного устройства является обеспечение защиты систем водоснабжения от изменений параметров водного потока и предупреждения достижения ими критических значений. Обратный напор жидкости при отключении насоса способен спровоцировать поломку.

Рабочий механизм приспособления препятствует продвижению водного потока в обратную сторону и обеспечивает водопроводную систему и сантехническое оборудование от поломок, возникающих при появлении гидроударов.

Рекомендуется монтировать запорное устройство:

после погружного насоса в колодце или скважине;
на трубопроводе;
после водомеров;
перед водонагревателем;
на основной канализационной магистрали;
перед сантехническими приборами;
в системах автономного отопления, имеющих несколько контуров с разными показателями давления теплоносителя.

В том случае если коммуникации оборудованы насосными станциями, то местом установки обратного клапана является отрезок водопровода, размещенный непосредственно перед насосной станцией их после храповика на линии трубопровода, обеспечивающей всасывание.

В случае оснащения водопроводной сети вибрационным насосом, установка элемента запорной арматуры осуществляется до ресивера на нагнетающий водовод.

Устройство может устанавливаться на дачных водопроводах, эксплуатация которых осуществляется в теплый период года. Для предупреждения возникновения разморозки и выхода из строя оборудования водопроводной сети в нижней ее части врезается тройник, на котором монтируется вентиль для слива воды.
Управление и технические характеристики

Основные технические характеристики запорных приспособлений - номинальный диаметр, оптимальное значение давления, размер посадочного элемента конструкции, пропускная способность, степень герметичности, тип присоединения при проведении монтажа и диапазон значений рабочих температур.

Клапаны, используемые в схемах бытовых водопроводов, транспортирующих холодную и горячую воду, рассчитаны на максимальное давление 16 бар и температуру жидкости не более 110 градусов.

Корпусы таких изделий изготавливаются из латуни и нержавеющей стали. Для промышленных трубопроводов производятся устройства, корпус которых отливается из чугуна и стали.
Тип подключения

Подключение к трубопроводной системе клапанов осуществляется несколькими способами.

Фланцевый способ крепления - для монтажа устройства в нужном месте в системе труб используются фланцы, расположенные по обоим концам клапана. Уплотнение соединения достигается путем применения уплотнительных колец.

Муфтовая система монтажа предполагает для крепления корпуса клапана в системе использование резьбовой муфты. Такой тип сборки применяется в трубопроводах, имеющих небольшой диаметр.

Межфланцевый способ применяется для тех запорных устройств, конструкция которых не предусматривает наличия собственного крепежного узла. Такие затворы крепятся при помощи двух фланцев расположенных на концах труб, входящих в трубопроводную систему.

Сварной тип монтажа предполагает при проведении монтажных работ использование сварочного аппарата. Такое соединение элементов водопровода является неразборным.
Устройство

Конструкция любого типа запорного клапана состоит из разборного цилиндрического корпуса, который состоит из следующих конструктивных элементов:

Области приема - зоны соединения с трубопроводом.
Ограничителя, представляющего собой одну или две створки, или шарик.
Механизма, предназначенного для фиксации конструкции ограничителя.
Области вывода - зоны крепления с системой труб.

При производстве запорного приспособления применяется целый ряд разных материалов:

латунь;
бронза;
титан;
чугун;
различные типы стали (в том числе легированные и нержавеющие сплавы);
неметаллические материалы;
высокотемпературные сплавы.

Требуемая конструктивная герметичность запорного элемента обеспечивается применением уплотнительных элементов, при производстве которых используются каучуковая резина повышенной прочности, пластмасса, сталь, имеющая повышенную коррозионную устойчивость, наплавляемая на металлические элементы конструкции клапана в виде тонкого слоя.
Принцип работы

Принцип работы устройства основан на простых физических принципах. Вода, поступающая по трубопроводу, своим напором давит на затвор и отжимает его пружину, которая при отсутствии давления воды возвращает его в закрытое положение.

До тех пор пока давление воды в системе нормальное пружина находится в сжатом состоянии. Поток жидкости, перемещающийся в правильном направлении, удерживает клапан в открытом состоянии, имеющийся конструктивный затвор не мешает прямому перемещению жидкости. В случае снижения напора или возникновении обратного давления пружина запорного устройства разжимается, что приводит к перекрытию трубопровода.

Функционирование правильно установленного клапана предупреждает появление обратного тока жидкости по трубам.
Виды и конструкции

Помимо различий в используемых при изготовлении устройств материалах, запорные клапаны обладают целым рядом особенностей в конструкции.

Инженерами при проектировании и сборке трубопроводных сетей различного назначения могут применяться пружинные муфтовые, поворотные лепестковые, шаровые устройства и изделия подъемного типа.
Пружинный муфтовый

Корпус этого типа клапанов состоит из двух цилиндрических элементов, которые соединяются между собой при помощи резьбового соединения. Запорное устройство этой конструкции включает в своем составе пластиковый или металлический шток, верхней и нижней золотниковой тарелки, а также междисковой уплотнительной прокладки.

Открытие устройства осуществляется путем сжатия пружины при достижении необходимого давления жидкости в трубопроводе. В случае ослабления напора пружина автоматически прижимает золотниковую тарелку к седлу клапана, за счет чего перекрывается проход.

Герметичность всех корпусных соединений обеспечивается путем применения уплотнительных прокладок, устанавливаемых в местах их соединения.
Поворотный лепестковый

Этот тип запорной конструкции оснащается особым запорным устройством - подпружиненной тарелкой в виде лепестка. Ось поворота этого приспособления располагается выше проходного отверстия. Под воздействием давления, оказываемого напором жидкости, происходит откидывание лепестка и открытие проходного канала. При снижении давления ниже допустимого значения тарелка возвращается в исходное состояние и происходит закрытие прохода.

Такой принцип срабатывания запорного устройства провоцирует возникновение гидроудара. Для предотвращения появления негативных последствий, все конструкции с диаметром более 400 мм, оснащаются механизмом осуществления плавного закрытия.

При отсутствии механизма плавного закрытия происходит сильный хлопок лепестка клапана по седлу запорного клапана, что провоцирует ускорение его износа.
Шаровая модель

В шаровом типе затвора запирающий элемент имеет форму шара. Этот компонент конструкции при снижении давления опускается и запирает отверстие по всему диаметру условного прохода.

Шаровой запор приводится в действие силой сжатой пружины, сжимаемой при открытии прохода, в случае снижения напора.

Конструкция шарового клапана обладает съемной крышкой, позволяющей проводить обслуживание узла без проведения демонтажных работ.
Изделие подъемного типа

Клапан подъемного типа обладает запорным органом в виде золотника, который под воздействием напора поднимается и не препятствует проходу жидкости.

В случае поломки и возникновения обратного давления воды, происходит возврат золотника в исходное положение, на седло клапана, что приводит к перекрытию прохода. Это не позволяет потоку жидкости совершать обратное движение.

Приборы этого типа могут монтироваться исключительно на горизонтальных трубопроводных линиях, это обусловлено тем, что их ось должна быть расположена строго вертикально.

Клапан обладает съемной крышкой, наличие которой дает возможность проводить обслуживание устройства без проведения демонтажных работ.
Отличия

Отличием дисковых или золотниковых подъемных моделей запорных приспособлений является большой диапазон рабочих температур и давлений. По этой причине такие конструкции рекомендовано применять при монтаже трубопроводов большого диаметра. Системы, имеющие малый диаметр, можно оснастить запорной арматурой с шаровыми или подъемными клапанами.

Межфланцевый тип клапанов подходит для монтажа на системах, собранных с применением полипропиленовых труб. При остановке насосной установки в водоводе может возникнуть гидравлический удар, способный повредить гидросистему.

Перед такими устройствами требуется устанавливать двухстворчатый клапан. В случае если происходит обратное движение жидкости, створки закрываются и не допускают проникновения жидкости в обратном направлении.
Преимущества и недостатки

Монтаж обратного клапана в водопроводной системе позволяет эффективно решать несколько задач.

Наличие этого приспособления стабилизирует работу водопровода и сводит к минимуму риски проникновения в трубопровод воздуха.

Применение запорного устройства снижает затраты на электроэнергию в тех случаях, когда запорный узел монтируется на системе подачи горячей воды, нагреваемой с помощью электрических приборов.

Запорный клапан дает возможность обеспечивать водоподачу на небольшой промежуток времени даже в случаях кратковременного отключения насосного оборудования.

Такие приборы как запорные клапаны обладают целым комплексом преимуществ:

Малым весом и размерами.
Высоким показателем надежности и высокой степенью герметичности.
Простотой монтажа.

Недостатком такого типа оборудования является необходимость проведения регулярного технического обслуживания.
Сделать самому или купить?

запорное устройство, предназначенное для предупреждения обратного хода воды можно изготовить самостоятельно. Недостатком такого изделия является слабая функциональная надежность и герметичность соединений.

При изготовлении конструкции запорного клапана в домашних условиях достаточно трудно обеспечить длительный срок эксплуатации устройства, особенно в тех случаях, когда мастер не имеет опыта изготовления таких устройств.

Достаточно сложно приобрести необходимые комплектующие нужного качества. При изготовлении механизма клапана в заводских условиях применяется специальная сталь и нержавеющие уплотнители. Такие исходные материалы достаточно сложно приобрести на розничном рынке.

При изготовлении в промышленных масштабах все конструктивные элементы запорного устройства подвергаются проверке на качество изготовления на всех этапах производства изделия.

Производители запорных клапанов дают длительную гарантию на свое изделие, которая предполагает безаварийное функционирование водопроводного узла на протяжении продолжительного времени.

При монтаже можно поставить самодельный запорный клапан, но гарантировать его нормальную и бесперебойную работу никто не сможет, поэтому выбирая между самостоятельным изготовлением элемента трубопровода и приобретением изделия промышленного производства, рекомендуется отдать предпочтение второму варианту.
Советы по выбору и примерная цена

При выборе запорных устройств для системы следует учитывать параметры гидравлической системы, загрязненность транспортируемой жидкости, способ крепления конструктивных элементов и установочные размеры изделия.

Для отопительной системы, смонтированной с применением трубного металлического проката, больше подходит устройство поворотного типа. Такая конструкция является менее чувствительна к загрязнению, которое возникает в системе отопления при движении теплоносителя по металлическим трубам.

Современные металлопластиковые трубы менее подвержены загрязнению, поэтому при проведении монтажных работ с применением этого материала можно использовать дисковые устройства с муфтовыми креплениями.

При выборе запорной конструкции имеет большое значение материал, из которого она изготовлена. Полипропиленовые конструкции нельзя монтировать на трубопроводах, обеспечивающих горячее водоснабжение, это связано с их слабой устойчивостью к воздействию высоких температур. В такой ситуации следует отдать предпочтение модели, изготовленной из металла.

Изделия, изготовленные с применением пластика, больше подходят для сборки систем холодного водоснабжения.

Стоимость различных моделей устройства может варьировать в зависимости от производителя, размера изделия и материала используемого при производстве, а также от особенностей технологических процессов используемых при производстве.

Наиболее именитыми производителями обратных клапанов являются фирмы:

Danfoss;
Valtec;
Itap.

Латунные, пружинные, муфтовые приборы фирмы Danfoss в зависимости от диаметра пропускного отверстия имеют стоимость от 530 до 908 рублей. Межфланцевые, дисковые, изготовленные из нержавеющей стали изделия стоят от 4385 до 5310 рублей. Межфланцевые, двухстворчатые, из чугуна имеют цену около 7580 рублей. Латунные с наружной резьбой в зависимости от диаметра пропускного отверстия - 3298-3310 рублей. Фланцевые, пружинные механизмы, изготовленные из нержавеющей стали имеют стоимость в диапазоне от 2261 до 2997 рублей.

Фирма Valtec производит конструкции, снабженные латунным подпружиненным золотником и пружинные устройства. Стоимость таких изделий в зависимости от размера пропускного отверстия колеблется от 230 до 400 рублей.

Изделия производства компании Itap имеют цену от 206 до 3369 рублей в зависимости от конструкции и материалов, используемых при производстве.
Изготовление и установка обратного клапана своими руками

Стоимость на устройства, предназначенные для установки в бытовых системах водоснабжения, является достаточно низкой, поэтому человек с любым уровнем достатка может приобрести такой конструктивный элемент.

Однако в случае крайней необходимости его можно изготовить самостоятельно, используя для этого фитинги для соединения трубопроводных магистралей.
Необходимые инструменты и материалы

Для того чтобы изготовить своими руками клапан потребуется предварительно подготовить следующие материалы:

Стандартную муфту, имеющую внешнюю резьбу, она будет выполнять роль седла для рабочего затвора.
Тройник с внутренней резьбой, выполняет роль корпуса клапана.
Стальную пружину требуемой жесткости.
Заглушку с резьбой.
Уплотнительную ленту.

Перед началом работ нужно подготовить несколько рабочих инструментов. Для работы потребуется набор ключей, рулетка, ножовка по металлу, плашки для нарезания резьбы.
Ход работ

Сборка клапана должна осуществляться в строгой последовательности - вкручивается муфта в патрубок тройника, муфта должна перекрыть центральное отверстие на 2 мм. Это требуется для того чтобы в процессе эксплуатации конструкции из него не выскакивал рабочий шарик.

В противоположное отверстие ставится шарик и пружина, после чего это отверстие наглухо закупоривается при помощи заглушки на уплотнительной ленте.

Монтаж как самодельного, так и заводского клапана проводится одинаково, с соблюдением последовательности работ:

отключается подача жидкости в систему или ее участок, на котором проводятся монтажные работы;
из системы вырезается часть трубы, соответствующая по размеру запорному устройству;
на концах трубы нарезается резьба или присоединяются фланцы;
проводится установка изделия на предварительно подготовленном месте;

На последнем этапе проверяется герметичность всех стыков и неподвижность положения корпуса устройства.
Правила монтажа и эксплуатации прибора

Существует целый комплекс правил и требований, которые требуется учитывать при проведении процедуры монтажа и в процессе эксплуатации прибора.

При сборке водопровода нужно учитывать направление движения потока жидкости, прибор размещается таким образом, чтобы стрелка была направлена в сторону перемещения жидкости. Место монтажа должно быть доступным для проведения обслуживания узла в процессе эксплуатации системы.

Конструкции клапанов, имеющие подъемные механизмы, правильно монтировать только в горизонтальном положении. Резьбовые стыки следует дополнительно герметизировать при помощи специальной герметизирующей ленты.

Если функционирование прибора предполагается в трубопроводе, по которому возможна прокачка грязной жидкости, то перед ним должен быть установлен фильтр грубой очистки.

Перед началом эксплуатации водопровода требуется проверить его на герметичность и отсутствие протечек.
Схема подключения

Варианты размещения запорного устройства для защиты водомера и корректировки работы насосного оборудования имеют отличия. Клапан для защиты водомера устанавливается по ходу движения жидкости после водомера. Таким образом, осуществляется защита устройства от поломки в случае возникновения обратного тока воды.

Для предупреждения сбоев в работе клапанного устройства после вентиля, но перед водомером устанавливается фильтр очистки.

Для корректировки работы насосного оборудования клапанное устройство монтируется между насосом и крестовиной объединяющей в систему гироаккумулятор, насос, датчик давления и магистраль, проложенную к сантехническим приборам.
Частые ошибки и проблемы при установке

Достаточно часто в процессе самостоятельного проведения монтажных работ допускается целый ряд ошибок. Прибор может быть размещен без учета направления перемещения жидкости. При монтаже не уделяется достаточное внимание обеспечению герметичности всех соединений и стыков, что может спровоцировать возникновение протечки.

В некоторых случаях выявляются ошибки при выборе диаметра прибора, что проявляется в виде появления характерного стука при его эксплуатации. Появление дребезжащего звука может быть связано с близким размещением клапана к насосному оборудованию.

При наложении большого количества уплотнительного материала может в процессе соединения лопнуть муфта. Иногда монтажник может забыть извлечь заглушку из устройства или фиксатор затвора.
Советы специалистов

При монтаже трубопроводов, предназначенных для транспортировки воды, лучше использовать приборы, изготовленные с применением латуни или нержавеющей стали. Такой выбор обусловлен высокой степенью стойкости указанных материалов к воздействию коррозии, а это в свою очередь позволяет продлить срок службы устройств.

Место монтажа конструкции в системе канализации без трапа требуется выбирать на участке, находящемся выше самой высокой точки системы водоотведения.

При сборке отопительной системы запорная арматура монтируется на обратной магистрали.

При сборке системы водоподачи в квартире установка обратного клапана производиться должна после водомера.

Установка обратных клапанов позволяет избавиться от проблем, возникающих при эксплуатации трубопроводов для отопления, канализации и водоснабжения.

Комментарии
Пока нет комментариев
Написать комментарий
35 + ? = 40
footer class="footer">
Шаровые краны для воды — плюсы и минусы
04.05.2019

О преимуществах и одном недостатке шарового крана.

Ремонт ванной комнаты и туалета своими руками
04.05.2019


Ремонт ванной комнаты и туалета своими руками