Обратный клапан: для чего он нужен, какой выбрать и где установить

Обратный клапан: для чего он нужен, какой выбрать и где установить

Обратный клапан представляет собой арматуру в трубопроводной системе.

Его устанавливают для того, чтобы предотвратить движение жидкости в противоположном направлении.

Обратный клапан работает полностью автономно и относится к арматуре прямого действия.

Содержание статьи

• Принцип работы обратного клапана
• Устройство обратного клапана пружинного типа
• Устройство обратного клапана поворотного типа
• Где должен стоять обратный клапан
• Установка обратного клапана

Клапан обратного действия для воды при использования в быту имеет небольшие размеры и устанавливается:
в системах водоснабжения после погружного насоса – в этом случае клапан предотвращает обратный ток воды в скважину или колодец, если насос остановился.
перед приборами учета воды – клапан оберегает датчики от скачков давления в трубопроводной системе и исключает вращение крыльчатки счетчика в обратном направлении.
в системе отопления перед водонагревателем – клапан предотвращает обратный ток нагретой в бойлере воды имеющей высокое давление.

Подробнее каждый вариант монтажа рассматривается далее в статье.

Принцип работы обратного клапана

Независимо от конструкции работа обратного клапана состоит из 2 режимов:
1 клапан открывается при прямом движении жидкости
2 клапан закрывается при движении жидкости в обратном направлении.

Профессионалы сравнивают работу обратного клапана с работой межкомнатной двери, пройти через которую можно только в одном направлении.

На сегодняшний день разработано множество конструкций, которые различаются между собой:
материалом изготовления (для производства обратных клапанов чаще всего используется латунь, бронза, нержавеющая сталь, чугун, различные полимеры);
типом присоединения к трубопроводу (фланцевые, муфтовые, межфланцевые, сварочное соединение);
принципом действия (поворотные, подъемные, шаровые, пружинные, приемные).

В зависимости принципа работы обратных клапанов все типы конструкции делятся на 2 категории:
пружинный – в этом случае потоку воды требуется преодолеть усилие пружины;
поворотный – клапан закрывается под весом захлопки.

Устройство обратного клапана пружинного типа

Устройство обратного клапана пружинного типа предполагает наличие золотника, который изготавливается из пластика или латуни. Далее следует уплотнительная прокладка – может быть резиновой или силиконовой, и запорный механизм – пружина – изготавливается из нержавеющей стали.

Устройство обратного клапана пружинного типа включает в себя:
1,2 — корпус с резьбовыми соединениями;
3 – подвижный золотник (механизм клапана);
4 — пружину;
5 – крышку золотника, которая поджимает пружину и крепится посредством резьбового соединения;
6 – уплотняющие прокладки.

Принцип действия обратного клапана пружинного типа состоит в следующем:
поток воды движется под давлением, воздействует на золотник и отжимает пружину;
при сжатии пружины золотник передвигается по штоку, открывая клапан и позволяя жидкости перемещаться дальше по трубе;
при падении давления воды в трубопроводе пружина возвращает золотник на место и закрывает проходное отверстие клапана

Устройство обратного клапана поворотного типа

Устройство обратного клапана поворотного типа включает в себя:
1 – корпус;
2 – захлопку;
3 – седло;
4 – диск;
5 – скобу;
6, 9 – гайки;
7 – палец;
8 – кронштейн;
10, 11 – болты;
12 — крышку;
13 — кольцо.

Принцип работы обратного клапана поворотного типа заключается в следующем: он открывается при прямом движении жидкости и автоматически закрывается при изменении движения жидкости на обратное.

Захлопка такого затвора кроме того закрывается под воздействием собственного веса, например, при падении давлении воды в трубопроводе.

Где должен стоять обратный клапан

Каждая из разновидностей обратного клапана лучше всего подходит для решения своего типа задач.

Установка обратного клапана для погружного насоса и/или насосной станции.

Установка обратного клапана на воду требуется на выходе погружного насоса, опущенного в колодец или скважину. После выключения насоса, клапан обратного действия не даст воде вернуться назад в скважину.

Обратный клапан насосной станции необходим по тем же причинам, что и для погружных агрегатов. После отключения станции вода будет стекать обратно в скважину, соответственно при включении насосная станции будет работать всухую.

Проблемы работы всухую связаны не только с падением напора до нуля, но и с перегревом станции и выходе её из строя. Для исключения поломок в такую систему и необходимо устанавливать клапан обратного действия.

В качестве места установки рекомендуется донный фильтр – насадка на всасывающий трубопровод, которая отсеивает крупные механические примеси. В этом случае после выключения насоса вода будет оставаться в патрубке, защищая агрегат от сухого хода.

Установка обратного клапана в систему отопления и на приборы учета.

На входе холодного трубопровода в бойлер. В этом случае, если в трубопроводе не будет воды, вода из бойлера не начнет сливаться обратно.

Отопительная система так же подразумевает установку обратного клапана. Он монтируется в случае установки нескольких отдельных контуров с разным давлением теплоносителя. В таком случае каждый контур имеет отдельный насос и если мощность насосов разная, то ветка магистрали на которой установлен наиболее мощный насос может продавить теплоноситель в соседний контур, где установлен насос меньшей мощности. Такое незапланированное обратное движение жидкости может привести к поломке насоса, а этого не следует допускать.

Обратные клапаны устанавливаются в водопроводных системах, где одновременно используются холодный и горячий трубопроводы. Давления воды в трубопроводах разное, поэтому может возникнуть продавливание горячей воды в холодную ветку магистрали. Арматура устанавливается в каждую ветку магистрали и не допускает обратного течения жидкости.

Для канализации.

Обратный клапан для канализации применяют для исключения обратного хода стоков.

Работа обратного клапана в составе трубопроводной системы поможет Вам предотвратить возникновение аварийных ситуаций, а так же обеспечить бесперебойную работу водяным насосам и насосным станциям.

Установка обратного клапана

Установка обратного клапана вполне легко осуществима своими руками. Для этого необходимо владеть минимальными сантехническими навыками и иметь необходимый инструмент (набор ключей).

Основное правило при монтаже – установить клапан в нужном направлении. Для того, чтобы не ошибиться при установке, производителем на клапан нанесена стрелка, показывающая направление движения воды.

При установке необходимо обратить внимание на герметичность соединения, для того, чтобы не было протечек, когда обратный клапан будет находится в закрытом положении.

При монтаже обратите внимание на целость лакокрасочного покрытия корпуса и наличия на нем сколов, царапин вмятин и т.д. Лакокрасочное покрытие защищает обратный клапан от коррозии и позволяет ему прослужить дольше.

Обратный клапан муфтового типа конструкции имеет на внутренней стороне корпуса резьбу с мелким шагом. Наружная сторона корпуса имеет форму шестигранника под ключ. К преимуществам такой конструкции относят компактность и легкость монтажа. Такие клапана используются преимущественно в быту.

В случае использования фланцевого или межфланцевого соединения обратите внимание, на то чтобы фланцы были параллельны друг другу – это поможет исключить повреждение уплотнительных прокладок. Крепежные болты необходимо равномерно затягивать по принципу крест накрест – это обеспечит равномерное уплотнение соединения и исключит протечки.

При выборе конкретной модели обратного клапана обратите внимание на размеры. Если диаметр смонтированного обратного клапана больше, чем требуется, то около насоса могут возникать неприятные дребезжания.

Обратный клапан

Обратный клапан — вид защитной трубопроводной арматуры, предназначенный для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе. Обратные клапаны пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия (наряду с предохранительными клапанами и регуляторами давления прямого действия). С помощью обратной арматуры возможно защитить различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением, а также существенно ограничить течь рабочей среды из системы при разрушении её участка.

Применяются обратные клапаны с различными запорно-регулирующими элементами, например, в виде шарика или конуса. Обычный гидравлический обратный клапан состоит из корпуса, шарика и пружины 2. При движении жидкости в прямом направлении запорно-регулирующий элемент отжимается от седла и поток с минимальными потерями проходит через рабочее окно клапана. При обратном направлении потока жидкость прижимает запорно-регулирующий элемент к седлу. Движение жидкости в этом на правлении прекращается. Пружины предназначены лишь для преодоления сил трения при посадке запорного элемента на седло. Так как пружины приводят к увеличению перепада давление на клапане при прохождении потока в прямом направлении, а допустимая величина перепада давления на обратных клапанах составляет 0,01…0,03 МПа, то жесткость пружин обычно выбирают минимальной. Обратные клапаны изготавливаются как отдельно, так и встроенными в узлы и агрегаты. На корпуса обратных клапанов наносят стрелку, указывающую направление движения рабочей жидкости через клапан. [1]

Важность функции этих устройств заключается в том, что они выполняют свою задачу как в режиме нормальной эксплуатации, например в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну, на каждой из них устанавливается один или несколько обратных клапанов для защиты от давления работающего насоса остальных, так и в аварийных ситуациях, например при аварийном падении давления на одном из участков трубопровода, на смежных давление сохраняется, что может привести к образованию обратного тока среды, недопустимого для нормальной работы системы и опасного для её оборудования.

Обратные клапаны используются:

• в гидроприводах с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости как подпиточные клапаны;
• в гидроприводах, состоящих из нескольких насосов, для исключения взаимного влияния при их одновременной работе;
• в блоках фильтрации, устанавливаемых в реверсивных гидролиниях, для обеспечения движения жидкости через фильтр только в одном направлении;
• в гидролиниях, где требуется однонаправленное движение жидкости. [1]

Основными видами обратных клапанов являются собственно обратные клапаны и обратные затворы, главное их различие — в конструкции затвора (элемента, который перекрывает поток среды, садясь в седло), у первых он выполняется в виде золотника, у вторых — в виде круглого диска, который часто именуют захлопка.

Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. По направлению потока рабочей среды клапаны обратные в основном выполняются проходными (направление потока в них не изменяется), но встречаются и угловые (направление потока меняется на 90°), а затворы обратные — только проходными [2] [3] .

Содержание

Принцип действия [ править ]

При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане или захлопка в обратном затворе под действием собственного веса или дополнительных устройств (например пружины) находятся в положении «закрыто», то есть затвор находится в седле корпуса. При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло. Ясно, что для того, чтобы поток среды изменил своё направление на противоположное он должен остановиться. В этот момент скорость потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник или захлопку, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратной арматуры происходит под действием самой среды и является полностью автоматическим [2] .

Конструктивные типы [ править ]

Обратный клапан [ править ]

Обратные клапаны до 1982 года в России назывались подъемными клапанами [4] , затвором в них служит золотник, который перемещается возвратно-поступательно по направлению потока среды через седло.

По конструкции и технологии изготовления обратные клапаны проще, чем другие типы, при этом позволяют обеспечить надёжную герметичность, но такие устройства более чувствительны к загрязнённым средам, при воздействии которых возможно заедание клапана.

В обратных клапанах ось прохода в седле корпуса и, соответственно, ось подъёма золотника расположены как правило перпендикулярно оси трубопровода. Корпус обратного клапана практически аналогичен корпусу запорного клапана, но крышки и золотники обратных и запорных клапанов существенно отличаются. Золотник обратного клапана имеет хвостовик, который перемещается по направляющей в крышке клапана. Чаще всего посадка золотника на седло происходит под действием собственного веса, что требует установки обратных клапанов только на горизонтальных участках трубопроводов. Чтобы обеспечить посадку золотника на седло при установке клапана на вертикальных или наклонных участках, используют пружину в качестве дополнительного прижимного элемента.

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

Шаровые обратные клапаны [ править ]

Затвором в них служит шаровой элемент, а прижимным элементом — пружина. Такие обратные клапаны обычно применяются на малых диаметрах трубопроводов, в основном в сантехнике.

Приёмные обратные клапаны [ править ]

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед насосом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с диаметрами до 200 мм. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств. [2]

Обратный затвор [ править ]

Ранее эти устройства назывались поворотными обратными клапанами [4] . В отличие от большинства видов обратных клапанов, в обратных затворах ось седла совпадает с направлением потока среды через затвор. Седло при отсутствии потока через него перекрывается захлопкой (на рис. справа выделена красным цветом, на рис. слева вид на захлопку изнутри), которая закреплена на оси, расположенной выше оси прохода. Под действием среды захлопка поворачивается на некоторый угол, открывая ей проход, при остановке потока захлопка под собственным весом падает на седло. В затворах с большими диаметрами при этом происходит удар захлопки о седло, что со временем может привести к выходу затвора из строя и появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. В связи с этим обратные затворы делятся на [3] :

Простые [ править ]

Затворы с диаметрами до 400 мм, в которых ударные явления не оказывают серьёзного влияния на работу затвора и систему, в которой он установлен.

Безударные [ править ]

Затворы со специальными устройствами, которые делают посадку захлопки на седло более плавной и мягкой. В качестве таких устройств применяются гидравлические демпферы и грузы, устанавливаемые на захлопку непосредственно, или с помощью рычага. Существенный минус безударных конструкций заключается в невозможности их установки на любых участках трубопровода, кроме горизонтальных. В целом обратные затворы имеют ряд преимуществ перед обратными клапанами, среди которых меньшая чувствительность к загрязнённым средам и возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов, например таких как гигантский обратный затвор на рисунке, использующийся NASA в воздушных системах [2] .

Обратный клапан на воду: что это такое, виды, устройство и принцип работы, как установить своими руками

Обратный или односторонний клапан — механическое устройство, пропускающее жидкость в одном направлении. Они имеют два отверстия в корпусе, одно для входа жидкости, а другое для выхода жидкости. Внутри металлического корпуса предусмотрен запирающий механизм в виде шара, диска или лепестка.

Стрелка указывает направление потока

Виды и принцип работы

Обратные клапаны — часть трубопроводной системы. Они обеспечивают стабильную работу бытовой техники и защищают от гидравлического удара. Клапаны работают автоматически и большинство из них не контролируются человеком.

Для стабильной работы необходимо выбирать соответствующее по типу устройство:

• шаровый — универсальный, износоустойчивый клапан в основном применяется в трубопроводах с небольшим диаметром. Подходит для системы отопления и водоснабжения в коммунальных трубах. Запорным механизмом является металлический шарик покрытый герметиком. При движении водяного потока шарик поднимается, пропуская рабочую жидкость, в случае обратного потока опускается, тем самым перекрывая движение. Для оптимальной работы механизма необходимо давление внутри системы от 25 бар, при меньшем давлении клапан не сработает. Корпус изготавливается из стали с фланцевым или сварным соединением;
• пружинный — состоит из пружины и диска. При движении потока пружина сжимается, диск поднимается, давая воде свободно двигаться внутри трубопровода. В случае остановки диск перекрывает отверстие, тем самым останавливая обратный поток. Это самое простое и недорогое устройство с резьбовым (муфтовым) соединением. При отложении солей внутри трубопровода теряется герметичность, и клапан подлежит полной замене;
• лепестковый — запорным элементом является пружина-лепесток на шарнирном устройстве. При подаче воды задвижка откидывается, в случае отключения перекрывает проход, не давая жидкости выливаться из трубопровода.

Устанавливаются клапаны на вертикальных и горизонтальных линиях. Цена обратного клапана зависит от используемого материала и проходного диаметра.

Существуют еще двухстворчатые клапана, но в силу повышенного гидравлического сопротивления они применяются для вязкой рабочей среды, где требуются особые уплотнительные материалы.

Особенности монтажа

Чтобы правильно установить клапан в систему необходимо учитывать проходной диаметр трубопровода и способ монтажа:

• устанавливается по движению потока. На корпусе нанесена стрелка указывающая направление;
• перед монтажом на водонагреватель необходимо освободить систему и бак от воды;
• устанавливается после счетчика, но до вентиля перекрывающего воду;
• для сохранения продолжительной работы клапана перед ним рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки.

По виду соединений клапаны различаются на резьбовые, муфтовые, фланцевые, сварные. Фланцевые в основном используются на трубопроводах большого диаметра. В домашней системе распространены резьбовые и муфтовые, которые устанавливаются с использованием уплотнительных материалов. Они просты в обслуживании и замене.

Обратный клапан для воды для насоса: виды и особенности

В водопроводной системе вода должна двигаться в одном направлении. Добиться этого можно установив обратный клапан для воды для насоса, который позволяет обеспечить пропуск воды строго в заданном направлении. С его помощью можно стабилизировать давление в системе водоснабжения, предотвратить утечку воды или неожиданную остановку насоса. Однако для этого необходимо подобрать подходящую модель и установить ее с соблюдением определенных правил. Об этом и поговорим в данном обзоре.

Из чего состоит и как работает обратный клапан для воды для насоса?

Обратный клапан состоит из двух перпендикулярных друг к другу цилиндров, соединенных между собой с формированием единой полости. Один цилиндр с нарезанной резьбой используется для подключения изделия к системе водоснабжения. Второй заглушен. Внутри клапана в образовавшей полости расположен механизм, обеспечивающий прохождение воды в одном направлении. В рабочем положении он всегда открыт, позволяя беспрепятственно проходить воде.

Если создаваемого давления недостаточно, например, из-за утечки или остановки насоса, подача воды прекращается, так как механизм срабатывает и перекрывает поперечное сечение трубы. Аналогичная ситуация возникает в случае, если вода, не ощутив давления, поток начнет двигаться в обратном направлении: перекрывший проход механизм ей этого не позволит.

Устройство клапанов разных типов

Конструктивное исполнение обратного клапана для воды зависит от того, для какого именно насоса он предназначен. Выбирая подходящую модель, следует на это обращать внимание в первую очередь.

Клапан обратный пружинный муфтовый

У таких изделий в качестве затвора используется диск (пластина), соединенная с пружинным элементом (пружиной). Усилия последней достаточно, чтобы клапан был закрыт. Как только начинается подача воды, действие пружины ослабевает, и поток беспрепятственно проходит по трубам. Если давление в системе начнет снижаться, диск прижмется к седлу, в результате чего проточное отверстие будет перекрыто. Установка клапана обратного пружинного муфтового возможна на трубы 15-200 мм.

Статья по теме:

Регулятор давления воды в системе водоснабжения. Если напор воды нормальный или даже сильный, то вам просто необходимо данное устройство. А почему Вы узнаете из нашего отдельного обзора.

Если система водоснабжения достаточно сложная, предпочтение отдается двухстворчатым моделям, в том числе снабженным амортизаторами, смягчающими силу гидроудара. Они комплектуются запорными дисками, состоящими из двух створок и складывающимися пополам под усилием, создаваемым потоком. Двигаясь в обратном направлении, диск прижимается водой к седлу, возвращаясь тем самым в начальное положение. Может устанавливаться на трубы с поперечным размером 50-700 мм.

Поворотный (лепестковый)

Отличительной особенностью поворотной модели является наличие золотника – «захлопка» с осью, расположенной над проходным отверстием. Под создаваемым напором золотник откидывается, и вода начинается течь по трубам.

Как только давление в системе снизится до определенного уровня, золотник падает, закрывая проходной канал. Учитывая особое конструктивное исполнение, поворотный клапан на трубах большого диаметра быстро выходит из строя, так как при его срабатывании золотник сильно ударяется о седло. В случае дальнейшей эксплуатации такого изделия нередко возникает гидравлический удар.

Поворотные обратные клапаны бывают:

• простыми. Актуальны для трубопроводов, работоспособность которых не зависит от ударных явлений. Возможна установка на трубы с диаметром до 400 мм;
• безударными, в состав которых входят специальные устройства, способные смягчить посадку золотника на седло или сделать ее более плавной.

Полезная информация! Благодаря своему конструктивному исполнению поворотные модели могут монтироваться на трубы большого диаметра и не так чувствительны к степени загрязнения воды.

Шаровая модель

Запорным элементом в данном случае выступает шар, прижимаемый к седлу пружиной. При достаточном уровне давления в системе, шарик отжимается потоком. Как только давление падает, шарик поворачивается, перекрывая проход. Отличаются небольшими габаритными размерами.

Изделие подъемного типа

Запорный элемент – подъемный золотник. Давление, создаваемое водой, проходящей по трубам, поднимает золотник. В результате движению потока ничего не препятствует. Как только давление снижается, золотник опускается на седло, а обратное движение воды становится невозможным.

Полезная информация! Благодаря особому конструктивному исполнению подъемные клапана могут монтироваться лишь на горизонтальных участках. При этом ось изделия необходимо расположить вертикально.

Обратные клапаны для погружных насосов

При установке защитной арматуры важно выбрать модель, присоединительные размеры которой совпадают с диаметром трубопровода. При соединении клапана со всасывающим патрубком погружного насоса добиваются требуемого уровня герметичности.

Правила установки обратного клапана

Последовательность выполнения монтажных работ определяется способом крепления конкретной модели. Наиболее простая – межфланцевая модель. Ее установка производится исключительно по направлению движения воды. В случае муфтового крепления достаточно соединить клапан с трубопроводом посредством муфты с уплотнением.

Полезный совет! При монтаже стоит обратить внимание на стрелку, выбитую на корпусе. Она предписывает направление, в котором должен двигаться поток.

Как монтируются обратные клапаны для насосных станций?

Наличие насосной станции предполагает два возможных места установки:

• непосредственно перед насосной станцией;
• на всасывающей трубе сразу после храповика.

Полезный совет! Если есть возможность выбора места, лучше предпочесть второй вариант. Монтаж перед насосной станцией может стать причиной уменьшения количества воды, которая должна сливаться во всасывающую трубу и захватываемого насосом при его последующем включении.

Выбрав первый вариант установки клапана, следует обязательно предусмотреть сгон на случай, если после некоторого периода эксплуатации потребуется выполнение ремонтных работ. Если подсоединение к всасывающей трубе выполнено после храповика, от сгона можно оказаться. В случае если трубопроводная система работает, то, выбрав место монтажа:

• разрываем трубопровод в месте установки изделия;
• соединяем клапан с одной частью трубы;
• при помощи сгона соединяем со второй частью.

Полезный совет! Если система водоснабжения эксплуатируется исключительно в летнее время, стоит позаботиться о наличии краника, позволяющего слить воду перед началом зимних холодов, разместив его в самой нижней точке системы.

Обратный клапан для воды для насоса: цена и производители

При выборе обратного клапана для воды для насоса цена и место производства имеет принципиальное значение. Каждый стремится приобрести качественное изделие, способное прослужить достаточно долго. Отдавая предпочтение известным товарным знакам, можно не сомневаться: при изготовлении конкретной модели использовались заявленные материалы, а технология соблюдалась безукоснительно.

Стоимость изделия зависит не только от фирмы-производителя, но и от номинального диаметра изделия и конструктивных особенностей:

Советы по выбору

Чтобы обратный клапан для воды для насоса идеально подошел к конкретной системе водоснабжения, стоит заранее определиться со следующими факторами:

• номинальным давлением, которое, как правило, обозначается PN и численно равно максимальному значению параметра, при котором может эксплуатироваться конкретная модель. Номинальное давление стандартизировано;
• местом установки;
• материалом корпуса;
• способом крепления к водопроводу. Здесь можно выбрать: приварку к полипропиленовым трубам, фланцевое соединение, с помощью резьбовой муфты или вариант зажима между фланцами трубопровода.

Назначение устройства и принцип действия (видео)