Для чего нужен обратный клапан в системе водоснабжения

Обратный клапан поддержки давления

Существует несколько конструкций обратных клапанов для трубопроводов с общим принципом работы. Все они должны обеспечивать однонаправленное движение рабочей жидкости, для чего внутри имеют запорный механизм. Он открывается по направлению потока, не препятствуя ему, а при попытке обратного тока воды незамедлительно закрывается.

Обычный обратный клапан состоит из:

• корпуса;
• запорно-регулирующего элемента (рабочего органа);
• пружины (в ряде моделей она отсутствует).

Энергия напора воды, текущей в прямом направлении, отжимает запорный элемент от седла, создавая тем самым рабочее окно для беспрепятственного движения жидкости. А при изменении тока на обратный этот затвор под действием пружины и водного давления возвращается на исходное место, перекрывая трубопровод.

Изделия данного вида трубной арматуры различаются конструктивно, используемыми при штамповке материалами, а также способом крепежа к трубам. При этом практически все разновидности обратных клапанов могут использоваться при монтаже насосных станций, но не всегда это бывает практично и целесообразно.

Конструктивные разновидности изделий

Запорный элемент может передвигаться параллельно, перпендикулярно и под углом к оси трубопровода. Чаще всего при сухих трубах он в седло опускается под собственным весом. Устройство обеспечивает нормальное давление в водопроводе, предотвращая обратный ток поставляемой к водоразбору воды.

Поэтому при монтаже отдельных моделей обратных клапанов необходимо следить не только за стрелкой направления потока, но и за правильностью расположения крышки, где размещена направляющая для движущейся запорной детали.

Внутренний запор в обратном клапане может быть выполнен в виде:

• золотника, состоящего из штока и запирающих тарелок;
• цельного либо разделенного на две створки диска;
• шарика с пружинящим механизмом и уплотняющими прокладками.

В клапанах с диаметром больше 400 мм диск при возвращении в седло достаточно сильно ударяется о корпус, что неизбежно ведет к поломке устройства. Чтобы избежать преждевременно износа арматуры, подобные затворы оснащают гидравлическими демпферами, которые делают ход диска плавным.

Однако в быту такие безударные обратные клапана не используются. В продаже есть более простые и дешевые аналоги.

Если обратный клапан нужен небольшого размера, то модель стоит выбирать либо шаровую, либо двустворчатую. В первом случае внутри перемещается небольшой шарик по и обратно движению воды, а во втором – перекрытие трубы производится за счет двух половинок диска закрепленных на одном стержне. Корпус обоих изделий получается малогабаритным из-за отсутствия внутри движущегося золотника с широким шагом перемещения.

Также существуют конструкции невозвратного типа с принудительным открытием/закрытием затвора. Управление потоком в этом случае производится за счет механических либо ручных устройств. Однако подобная обратно-запорная арматура в быту с насосными станциями не применяется. Она попросту для насосов не нужна.

Классификация по типу крепления

Помимо конструктивных различий в рабочем элементе обратные клапана, используемые для установки с насосными станциями, различаются и по способу крепления. Выбор здесь зависит от материала трубопроводов и технологии их соединения.

По способу соединения с трубами обратные клапана подразделяются на:

1. Муфтовые.
2. Фланцевые.
3. Межфланцевые.
4. Наварные (под сварку).

Первая разновидность с трубопроводами соединяется посредством резьбового перехода, а вторая подключается благодаря фланцам с уплотнителями. Межфланцевые обратные клапана вовсе не имеют собственных креплений, их фиксируют между фланцами других элементов водопровода с помощью длинных шпилек.

источник

Нужен ли клапан в квартире?

Желателен, если установлен бойлер. Обратная арматура будет противодействовать утечке горячей воды к соседям.  Также если стоит счетчик на воду. Зачастую в сам прибор измерения воды уже встроен клапан, чтобы не давать устройству «скрутиться» в противоположном направлении. Но поскольку эти встроенные клапаны очень низкого качества,  лучше отдельно поставить  добротный сразу после установки счетчика воды. В квартирах давление в трубах с горячей и холодной водой зачастую отличается. Клапан поможет и здесь. Из-за ошибок при монтаже канализации постоянно существует возможность затопления жилья отходами из канализации. Особенно в зоне риска жители первых этажей.

Если помещение обогревается при помощи котла, есть вероятность, что изменится давление в системе, в контур попадет воздух либо возникнут другие неисправности, при которых поток горячей воды сменит направление. Если обратный клапан установлен не будет, ситуация непременно приведет к серьезной аварии.

Изготовление обратного клапана

Чтобы сделать обратный клапан, воспользуемся стандартным тройником с внутренней присоединительной резьбой.

Рис.1. Тройник как корпус обратного клапана

Подготовка заборного патрубка

Перед его установкой нужно подготовить посадочное место для запирающего шарика в следующем порядке:

Зажать деталь в тиски за гладкую часть. Сверлом, диаметр которого на 5 – 6 мм больше внутреннего диаметра патрубка, выполнить фаску размером 1,0 – 1,5 мм под углом 60о (стандартная заточка сверла). В отверстии поместить шарик и несколько раз легко ударить по нему молотком. При этом образуется ровное посадочное место для шарика за счет расплескивания шероховатостей и неровностей металла трубы в месте ее контакта с шариком

Важно! Степень деформации патрубка не должна распространяться на форму трубы, то есть, ее наружные размеры должны остаться неизменными

Изготовление пружины

При подборе материала для этого изделия предпочтительна нержавеющая неотожженая проволока диаметром 0,5 – 0,8 мм. В таком состоянии она остается достаточно упругой и долго сохраняет это свойство, в то же время отожженная быстро их потеряет. Сделать ее можно так:

1. Замерить внутренний диаметр тройника.
2. Подобрать стержень, диаметр которого составляет 0,65 – 0,7 от замеренного размера на тройнике.
3. Зажать стержень в тисках, просверлить отверстие диаметром чуть больше диаметра выбранной проволоки, которая должна свободно в него входить.
4. Вставить конец проволоки в отверстие, загнуть.
5. Плотно, виток к витку, намотать проволоку на стержень, снять с него не отрезая конца.
6. Замерить параметры пружины: диаметр на два миллиметра меньше внутреннего размера тройника; длина должна обеспечивать удерживание шарика во входной части при полном сжатии. Это позволит удержать его в корпусе при работе насоса.
7. Пружину обрезать в размер по длине. Крайние витки подогнуть внутрь на ¾ диаметра, зашлифовать.

Сборка клапана

• установить всасывающий патрубок;
• установить заглушку на противоположном выходе, предварительно разместив внутри корпуса пружину и шарик. Длина пружины должна обеспечить плотное прилегание шарика к торцу входного патрубка, при необходимости – растянуть пружину.
• регулировка усилия сжатия пружины производится заворачиванием (откручиванием) заглушки.

Рис.2 Устройство обратного клапана

Очевидно, что технология изготовления обратного клапана не содержит в себе сколько-нибудь сложных операций и вполне доступна, чтобы сделать обратный клапан самостоятельно. Недостатком конструкции являются большие габаритные размеры, поскольку на заборный патрубок нужно еще установить фильтр. Таким образом, размещение его в скважине ограничено ее размерами – внутренним диаметром обсадной трубы.

Особенности

Покупая насосную станцию, многие хотят сразу ознакомиться с ее устройством. Немалое значение имеет каждый ее элемент. Непосредственно за отключение и включение насоса при достижении определенных значений давления в гидробаке отвечает реле давления.

Реле давления – элемент, который регулирует подачу воды в системе. За счет реле включается и выключается вся насосная система. Именно реле регулируется напор воды.

По принципу работы реле разделяются на электронные и механические. Использовать электронные реле проще в плане эксплуатации, зато срок службы механических больше. Поэтому механические реле пользуются большим спросом.

Реле могут быть как изначально встроены внутрь насосной станции, так и идти отдельно. Таким образом, по характеристикам можно легко подобрать реле для эффективной работы насосной системы.

В воде неизбежно содержатся сторонние частицы, и они являются основной причиной выхода из строя электронных реле. Поэтому лучше использовать специальный отдельный фильтр для очистки воды. Основное преимущество использования электронного реле состоит в том, что оно не дает насосной станции работать вхолостую. После отключения подачи воды электронное устройство продолжает работать еще на протяжении некоторого времени. К тому же такие реле проще в настройке и установке.

Зачастую датчики давления сразу имеют заводские настройки. Как правило, они установлены на 1,5-1,8 атмосфер для включения, и на 2,5-3 атмосферы для выключения. Максимально допустимое значение давления для реле — это 5 атмосфер. Однако его не каждая система сможет выдержать. Если давление будет слишком высоким, то это может вызвать протечки, износ мембраны насоса и другие неисправности.

Изначальная регулировка не всегда подходит для определенных условий работы станции, и тогда приходится самостоятельно настраивать реле. Конечно, для правильной регулировки лучше всего детальнее ознакомиться с тем, что из себя представляет этот небольшой прибор, и как он работает.

Разновидности клапанов для счётчиков

Промышленностью выпускаются следующие разновидности обратных клапанов, использующихся в бытовых системах водоснабжения:

• пружинные муфтовые – отличаются цилиндрическим корпусом, состоящим из двух частей, соединённых резьбой. Запор осуществляется подпружиненной тарелкой, размещённой на пластиковом штоке;

• пружинные золотниковые – латунный корпус выполнен цельным и имеет золотниковую камеру сферической формы. Эта особенность конструкции позволяет увеличить пропускную способность устройства. Работает механизм аналогично, за счёт преодоления золотником усилия установленной пружины. Смотреть паспорт.

• пружинные, содержащие дренаж и воздухоотводчик – главным образом используется для отопительных систем и трубопроводов горячей воды, предусматривая возможность стравливания воздуха и выпуска рабочей жидкости, собравшейся после клапана. Это позволяет сбросить давление, упрощает сборку подобных систем, повышает их надёжность. Смотреть паспорт.

• пружинные пропиленовые – монтируются в пластиковых водопроводах. Конструктивно элементы клапана встроены в отдельном отводе, что позволяет выполнять ремонт и замену отдельных деталей без демонтажа корпуса. Смотреть паспорт.

Остальные разновидности обратных клапанов используются в системах транспортировки воды, но не применяются в комплекте с бытовыми счётчиками.

Виды трубных обратных клапанов

В зависимости от условий установки и особенностей водопроводной системы устанавливают клапаны, различающиеся конструкцией, размерами, материалом и способом крепления. Одни предназначены для труб небольшого диаметра и эксплуатации в быту, другие – для централизованной подачи воды.

Рассмотрим основные классификации обратных клапанов для воды.

Классификация #1 – по виду запирающего элемента

Часть клапана внутри корпуса, отвечающая за перекрывание сечения, бывает различной конфигурации.

По запирающему элементу выделяют следующие типы устройств:

• Подъемные, в которых затворное устройство перемещается вверх/вниз в зависимости от наличия или отсутствия напора воды в трубе. За динамику отвечает пружина, а в качестве затвора выступает золотник.
• Поворотные, также оснащенные золотником – откидной створкой или «лепестком». При включении насоса она откидывается и освобождает путь для жидкости, при выключении – захлопывается, перекрывая сечение.
• Двухстворчатые, перекрывающие путь потоку воды двумя соединяющимися створками.

Движение запорного элемента происходит параллельно, перпендикулярно оси или под углом, поэтому производители рекомендуют некоторые устройства устанавливать только на горизонтальных трубах, другие – и на вертикальных.

Для бытового использования целесообразно приобретать пружинные клапаны, отличающиеся простой конструкцией и легкостью монтажа. Если вы решили самостоятельно оснастить насосную систему обратно-запорной арматурой, рекомендуем именно такую модель.

Конструкция пружинного клапана состоит их следующих элементов:

• латунный корпус (стальной, полимерный), состоящий из двух частей – основания и крышки с седлом;
• тарельчатый элемент с резиновым уплотнителем, который упирается в седло;
• шток, выполняющий функции центрирования и держателя;
• пружина для возврата запорного элемента в начальное состояние.

Обратный клапан для погружного насоса

Обратные клапаны для погружных насосов выполняют ту же функцию, что и для поверхностных, то есть предотвращение тока воды в трубопроводе в обратном направлении.

Установка обратного клапана

В большинстве случаев монтаж такого устройства можно выполнить самостоятельно. Для этого нужно только следовать руководству и технической документации насосной станции. Там будет описан и сам алгоритм установки, и указаны оптимальные места. Главное перед началом монтажных работ убедиться в том, что на устройстве нет сколов.

Нюансы монтажа обратного клапана

Запорная арматура должна устанавливаться вертикально, в зависимости от условий. Например, при небольшой глубине бурения скважины до 8 м арматура устанавливается сверху, иначе контролировать сток воды будет тяжело.

Монтаж обратного клапана.

Если речь идет об относительно неглубокой скважине и расстояние до дома невелико, то достаточно установить 1 обратный клапан.

Необходимые инструменты и материалы

Помимо самого клапана, типоразмер которого подобран соответственно давлению, условному проходу и температуре канализационной среды, понадобятся:

1. Присоединительные элементы – штуцер, муфта или фланец. При установке чугунного клапана на пластиковые трубы стоит применить стальной переходник (разница в жёсткостях обусловит малую долговечность участка трубопровода, где будет монтироваться данный узел).
2. Отвес или уровень, при помощи которых устраняется возможный перекос оси узла.
3. Ножовка или нож для подготовки торцов трубопровода (в зависимости от того, использованы металлические или полипропиленовые трубы).
4. Крепёжные детали – хомуты, кронштейны, шурупы/саморезы.

Полезно составить чертёж устройства в сборе. В обоснованных случаях не обойтись без уплотнительных элементов – резиновых колец, пакли, герметика. В случае фланцевого соединения потребуются сварочные приспособления (использовать холодную сварку не рекомендуется). Для ликвидации монтажного мусора нужна ветошь.

Функции обратных клапанов на воду

Казалось бы, что плохого, если поток жидкости в трубопроводе на какое-то время повернёт вспять. А между тем, это может быть чревато самыми серьёзными последствиями.

Для сетей, использующих насосные установки, отсутствие запорного элемента может привести к полному сливу воды из системы и даже поломке насоса вследствие вращения крыльчатки в обратном направлении. Такая же беда может грозить водосчетчикам, не защищённым запорной арматурой.

Другой важной функцией обратных клапанов является защита трубопровода от гидроударов – кратковременных сильных скачков давления жидкости, способных привести к быстрому износу или поломке элементов трубопроводной системы

Материалы, маркировка, размеры

Обратный клапан для воды делают из нержавеющей стали, латуни, большие размеры из чугуна. Для бытовых сетей обычно берут латунь — не слишком дорого и долговечно. Нержавейка, безусловно, лучше, но выходит из строя обычно не корпус, а запорный элемент. Вот к его выбору и стоит подойти внимательно.

Для пластиковых водопроводных систем делают обратные клапаны из того же материала. Они бывают полипропиленовые, пластиковые (для ПНД и ПВД). Последние могут быть под сварку/склейку или резьбовые. Можно, конечно, впаять переходники на латунь, поставить латунный клапан, затем снова переходник с латуни на ППР или пластик. Но такой узел обходится дороже. Да и чем больше точек соединения, тем ниже надежность системы.

Для пластиковых и полипропиленовых систем есть обратные клапаны из того же материала

Материал запорного элемента — латунь, нержавеющая сталь или пластик. Тут, кстати, тяжело сказать, что лучше. Стальные и латунные долговечнее, но если между краем диска и корпусом попадает песчинка, клапан заклинивает и не всегда ему можно вернуть работоспособность. Пластик быстрее снашивается, но зато его не клинит. В этом плане он надежнее. Не зря некоторые производители насосных станций ставят обратные клапаны с пластиковыми дисками. И как правило, все работает лет 5-8 без сбоев. Потом обратный клапан начинает «травить» и его меняют.

Что указывается в маркировке

Несколько слов о маркировке обратного клапана. В ней указывается:

• Тип
• Условный проход
• Условное давление
• ГОСТ, по которому он изготовлен. Для России это ГОСТ 27477-87, но на рынке не только отечественная продукция.

Возвратный клапан для воды: маркировка по ГОСТу

Условный проход обозначается как ДУ или DN. При выборе этого параметра надо ориентироваться на другую арматуру или диаметр трубопровода. Они должны совпадать. Например, ставить будете обратный водяной клапан после погружного насоса, а к нему фильтр.

Пару слов про условное давление. Это давление в системе, при котором запорная арматура сохраняет работоспособность. Брать ее надо точно не меньше вашего рабочего давления. В случае с квартирами — не менее проверочного. Оно по нормативу превышает рабочее на 50%, а в реальных условиях может быть и гораздо выше. Давление для вашего дома можно узнать в управляющей компании или у сантехников.

На что еще обратить внимание

С каждым изделием должен идти паспорт или описание. В нем указана температура рабочей среды. Не все клапаны могут работать с горячей водой или в системе отопления. Кроме того, указывается в каком положении они могут работать. Некоторые должны стоять только на горизонтали, другие только на вертикали. Есть и универсальные, например, дисковые. Поэтому они пользуются популярностью.

Давление открывания характеризует «чувствительность» арматуры. Для частных сетей редко имеет значение. Разве что на линиях подачи, близких к критической длине.

Еще обратите внимание на присоединительную резьбу — она может быть внутренней или наружной. Выбирайте, исходя из удобства установки. Не забывайте про стрелку, которая указывает направление движения воды

Не забывайте про стрелку, которая указывает направление движения воды.

Размеры обратных клапанов на воду

Размер обратного клапана на воду считается по условному проходу и выпускают их под все — даже самые маленькие или самые большие диаметры трубопроводов. Самый маленький ДУ 10 (10 мм условный проход), самый большой — ДУ 400. Есть они тех же размеров, что и вся другая запорная арматура: краны, вентили, сгоны и т.д. Еще к «размерам» можно отнести условное давление. Самое низкое — 0,25 МПа, самое высокое — 250 МПа.

Каждая фирма выпускает обратные клапаны для воды нескольких размеров

Это не значит, что любой из клапанов будет в любом варианте. Наиболее ходовые размеры — до DN 40. Дальше уже идут магистральные, а они приобретаются обычно предприятиями. В розничной сети вы их не найдете.

Как проверить

Самый простой способ проверки обратного клапана — дунуть в него в направлении, которое его запирает. Воздух проходить не должен. Вообще. Никак. Еще попробуйте нажимать на тарелку. Шток должен ходить плавно. Без щелчков, трения, перекосов.

Как проверить обратный клапан: дунуть в него и проверить гладкость

Как самостоятельно изготовить обратный клапан

Такая возможность есть, так как устройство элементарного клапана простое в исполнении, а в продаже имеется все необходимое для этого. Стандартная муфта с наружной резьбой послужит в качестве седла. Корпус изготавливается из тройника с внутренней резьбой. Жесткость пружины установить сложно, но опытным путем ее можно подобрать.

Диаметр металлического шара должен быть немного меньше, чем внутренний диаметр тройника. Это обеспечит ему свободный ход. Крышкой послужит пробка, изготовленная из сантехнической резьбовой заглушки. Сразу нужно позаботиться, чтобы в наличии имелась лента ФУМ для герметизации резьбовых соединений.

Процедура изготовления усложнена только тем, что потребуется специальный инструмент. Прикручивать элементы воедино нужно ключами, газовым, в том числе. Помимо набора ключей понадобится ножовка по металлу, тиски, рулетка и инструмент для нарезания резьб, как внутренних, так и внешних. Если все это есть, изготовить обратный клапан сможет каждый.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

Муфта, служащая седлом вкручивается в боковое ответвление тройника

При этом важно утопить ее настолько, чтобы муфта перекрывала основной канал на 2-3 мм. Это не позволит шару произвольно перемещаться.
В рабочую камеру вкладывается металлический шар

Его можно взять от старого подшипника. Затем закладывается пружина.
Второй боковой патрубок закручивается, а соединение герметизируется. Устанавливается пробка, которая служит упором для пружины.

Главное, правильно подобрать пружину. Она должна иметь меньший диаметр, чем отверстие в тройнике и меньше шара. Но при этом при сжатии она не должна изгибаться, складываться относительно продольной оси. Требуемая жесткость определяется опытным путем после соответствующих замеров давления и пропускной способности.

Виды трубных обратных клапанов

В зависимости от условий установки и особенностей водопроводной системы устанавливают клапаны, различающиеся конструкцией, размерами, материалом и способом крепления. Одни предназначены для труб небольшого диаметра и эксплуатации в быту, другие – для централизованной подачи воды.

Рассмотрим основные классификации обратных клапанов для воды.

Классификация #1 – по виду запирающего элемента

Часть клапана внутри корпуса, отвечающая за перекрывание сечения, бывает различной конфигурации.

По запирающему элементу выделяют следующие типы устройств:

• Подъемные, в которых затворное устройство перемещается вверх/вниз в зависимости от наличия или отсутствия напора воды в трубе. За динамику отвечает пружина, а в качестве затвора выступает золотник.
• Поворотные, также оснащенные золотником – откидной створкой или «лепестком». При включении насоса она откидывается и освобождает путь для жидкости, при выключении – захлопывается, перекрывая сечение.
• Двухстворчатые, перекрывающие путь потоку воды двумя соединяющимися створками.

Движение запорного элемента происходит параллельно, перпендикулярно оси или под углом, поэтому производители рекомендуют некоторые устройства устанавливать только на горизонтальных трубах, другие – и на вертикальных.

Для бытового использования целесообразно приобретать пружинные клапаны, отличающиеся простой конструкцией и легкостью монтажа. Если вы решили самостоятельно оснастить насосную систему обратно-запорной арматурой, рекомендуем именно такую модель.

Образец пружинного клапана, установленного в обвязку котла и предупреждающего гидроудары. К системе подключена насосная станция, перекачивающая воду из скважины

Конструкция пружинного клапана состоит их следующих элементов:

• латунный корпус (стальной, полимерный), состоящий из двух частей – основания и крышки с седлом;
• тарельчатый элемент с резиновым уплотнителем, который упирается в седло;
• шток, выполняющий функции центрирования и держателя;
• пружина для возврата запорного элемента в начальное состояние.

Такие клапаны, как поворотные, в бытовом водоснабжении почти не используются, зато часто применяются для промышленных трубопроводов, диаметр которых достигает 0,5 и даже 1,5 м.

Классификация #2 – по типу крепления

Врезку в трубу производят различными способами, которые выбирают в зависимости от трубного материала и условий монтажа.

Наиболее приемлемыми признаны четыре вида клапанов:

• фланцевые;
• межфланцевые;
• муфтовые;
• сварные.

В системах, сопряженных с насосными станциями, целесообразно применять муфтовый тип с пружинным механизмом и простой установкой. Но в более «серьезных» сетях, например, для оборудования подачи воды в многоквартирный дом, успешно используют все вышеперечисленные виды.

Галерея изображений

Фото из

Фланцевые чугунные промышленные модели

Межфланцевые клапаны дискового типа

Муфтовые устройства для врезки в домашний трубопровод

Модели для крепления сваркой

Классификация #3 – по материалу изготовления

Корпуса клапанов производят из материалов, надежно защищающих внутренний механизм, не деформирующихся от воздействия внешней среды и жидкости, протекающей по трубам.

Обратный клапан на трубу бывает:

• стальной;
• чугунный;
• бронзовый;
• латунный;
• пластиковый.

Изделия, установленные около центробежных насосов в системе отопления, должны быть металлическими, так как пластик не предназначен для горячей воды.

Образец латунного ОК, универсального по применению. Его устанавливают и на металлические, и на пластиковые трубы. Изделие не ржавеет отводы, не меняет технических характеристик со временем

Чугунные клапаны отличаются большим весом и шероховатостью материала. Но их не применяют для оборудования автономных домашних сетей, а устанавливают только для промышленной эксплуатации на трубы большого диаметра.

Устройства из пластика легкие и недорогие, установка их происходит очень быстро. Но их нельзя применять к серьезным системам водообеспечения дома.

Полимерные изделия годятся для полипропиленовых труб в сетях с небольшим напором воды – например, для полива огорода или перекачки воды в баню

Внутренние части – седло, затворы, шток – клапанов делают из полимеров, нержавейки или алюминия. Они отличаются прочностью и устойчивостью к коррозии. Действующий элемент, пружинку, изготавливают из специальной пружинной стали, имеющей увеличенный срок службы.

В клапанах, установленных на централизованных магистралях и промышленных объектах, выдерживающих большую нагрузку, для плотного прилегания затвора к седлу применяют пластиковые или резиновые уплотнители.