Обратный клапан: виды и конструкция устройства, принцип работы и сфера использования

Возможные неисправности и методы их устранения

Несмотря на высокую надежность таких устройств они, как и любой технический элемент имеют особенности эксплуатации и также могут ломаться и выходить из строя. Чаще всего обратный клапан перестает работать:

При попадании в корпус мусора и камней;
При повреждении пружины;
При снашивании поверхности резиновых или пластиковых уплотнителей;
Постепенного старения и потери эластичности пластика и резины;
Воздействия воды и растворенных в ней химических веществ.

Традиционно в случае неудовлетворительной работы клапана, его попросту меняют, поскольку замена отдельных деталей и узлов по стоимости намного превосходит цену нового. А вот продлить срок службы такого устройства, вполне возможно, для этого достаточно установить на входе обычный, самый простой сетчатый фильтр. Такого простого устройства вполне достаточно для того чтобы срок службы клапана был увеличен практически вдвое.

Автоматический воздухоотводчик

На рынке представлены в основном итальянские и немецкие модели автоматических воздушников. Это – Caleffi, Pettinaroli, Valtec, Watts, Oventrop и Flamco. В основном встречаются воздушные клапаны так называемого поплавково-клапанного типа.

Конструкция

В корпусе из латуни или нержавеющей стали находиться поплавок. К нему одним из краев присоединен простейший шарнирный механизм, который имеет название «коромысло». К другому краю механизма прикреплена игла (стержень). Когда корпус заполнен водой, то игла находится в спокойном состоянии и клапан остается перекрыт. Но как только в корпусе воздухоотводчика накапливается воздух, то уровень воды, а вместе с ним и поплавок, опускается. Игла вместе с «коромыслом» приходит в движение. Когда игла заходит в подпружиненный золотник, то нажимает на шток, который перемещаясь, открывает отверстия для выпуска воздуха. Так работает автоматический воздушник.

Чтобы была возможность снять автоматический воздухоотводчик, не опорожняя всю систему, его резьбовую часть (G1/2″, G1/4″) присоединяют к трубе отопления через клапан-отсекатель.

Это несложное устройство представляет собой бобышку с пластиковой заслонкой. При ввинчивании воздухоотводчика заслонка автоматически открывается, при вывинчивании — закрывается.

При монтаже воздухоотводчика используют обычный рожковый ключ, нижняя часть корпуса воздушника выполнена в форме шестигранника. Во время установки колпачок воздушного ниппеля должен быть перекрыт.

Неисправности клапана и способы их устранения

то воду не сливают

Чтобы автоматический воздухоотводчик не засорялся, имеет смысл поставить непосредственно перед ним механический фильтр.

Очень часто воздухоотводчик делают разборным. Соединение корпуса и крышки происходит через специальное кольцо. Если оно разрушается, то это приводит к протечке. Купить такое кольцо в розницу вряд ли получиться. Проще воспользоваться фум-лентой или силиконовым герметиком.

Если воздушник смонтирован с отклонением от вертикали, то он будет подтекать. Тут одно спасение — демонтировать, заглушить штуцер и установить в новом месте строго вертикально.

Причиной течи может быть перекосившийся поплавок. Его легко поправить самому, при разборке.

Где возможна установка предохранительного клапана?

вход в бойлер – обратный клапан, вмонтированный перед водонагревателем, препятствует движение нагретой водной массы назад в трубу с холодной водой;
контур автономного отопления – помещение, в котором есть теплый пол или батареи, которые кардинально отличаются по своим напорным и гидравлическим характеристикам остро нуждаются в запорном блоке. Он ставится перед газовым котлом и призван уравновесить их технические показатели;
перед счетчиком воды – учетные механизмы, к которым принадлежит бытовой счетчик расхода воды, чувствительные к любым изменениям в системе водоснабжения. Каждый гидроудар – это очередное испытание для прибора, которое он может не пройти. К тому же, исправный и качественный затворный механизм – одна из причин того, что турбина не начнет приворачиваться против своего хода;
погружной насос – если система подачи воды завязана на скважине или колодце, установка погружного насосного агрегата является ключевым моментом. в его задачи входит подъем воды с глубины и доставка под напором потребителю. В случае отключения от источника электропитания, подкачанная жидкость естественным образом стекает вниз напорного резервуара. Чтобы этого не случилось, устанавливают обратный клапан на насос.

Обратный клапан в насосной станции – как правильно установить своими руками

Насосная станция забирает воду из скважины, колодца и закачивает ее в специальный резервуар. Отсюда она раздается среди потребителей (краны, смесители, бойлер, посудомоечная и стиральная машины). Когда бак заполнен, реле отключает электромотор, подача прекращается. Поступление автоматически возобновляется при расходе, когда падает давление.

Агрегат работает не постоянно, а периодически. В перерывах вода должна удерживаться в резервуаре. С этой функцией справляется обратный клапан, который обязательно устанавливается на насосной станции. Он устроен таким образом, что закачивает воду, когда она находится в насосе. Прежде чем запустить устройство, его заполняют жидкостью, и она должна быть там всегда. Гидроаккумулятор служит накопительной емкостью и одновременно поддерживает необходимое давление в системе. После остановки электромотора оно начинает падать, если не заблокировать отток.

Устройство клапанов разных типов

Выбор и установка обратного клапана на воду зависит от его конструктивных особенностей. Клапан для воды может принадлежать к таким типам, как:

Клапан обратный пружинный муфтовый

Корпус устройства представляет собой два цилиндра, объединенные резьбовым соединением. Золотник состоит из пластмассового толкателя, пары тарелок и упругой прокладки. Нормальное положение затвора — закрытое, при подаче напора жидкости и достижения им заданного значения он отжимает пружину, и клапан на воду открывается. При падении напора пружина возвращает золотник на место, закрывая затвор.

Поворотный лепестковый

Золотник в этом варианте выполнен не осевым, а поворотным, причем ось размещена выше просвета затвора. При подаче давления жидкости оно отжимает заслонку и клапан открывается. При падении напора заслонка под действием силы тяжести или возвратной пружины опускается и закрывает просвет

При монтаже такого устройства важно соблюдать маркировку «верх» и максимально возможный уклон, определенный в документации. В устройствах больших размеров при возврате заслонки происходит мощный удар ее о седловину, что может привести к гидроудару и даже к выходу устройства из строя

Чтобы предотвратить это, конструкцию приходится усложнять и добавлять демпфирующие удар элементы. Конструкция позволяет создавать затворы больших диаметров, мало чувствительные к наличию в жидкости взвесей и других включений.

Шаровая модель

Способ действия и устройство весьма схожи с тарельчатым пружинным клапаном. Роль запирающей детали играет шар, прижимаемый пружиной к седлу. Применяется в основном для труб малого диаметра, в бытовых сантехнических системах. Такой обратный проходной клапан при равном сечении обладает большими внешними размерами, чем тарельчатый.

Изделие подъемного типа

Шток золотника в этом случае размещается вертикально, под давлением воды золотник поднимается, открывая затвор. При снижении напора шток опускается, и клапан закрывается. На установку таких устройств накладывается ограничение — ее можно проектировать только на горизонтально расположенных трубах

Важное достоинство таких конструкций — возможность ремонта золотника без снятия всего корпуса. Минусом являются повышенные требования к чистоте жидкости

Для чего нужен обратный клапан: назначение и устройство

Независимо от конструкции все рассматриваемые фитинги действуют автоматически, передавая поток жидкости лишь по нужному направлению. Срабатывают они от величины давления жидкости, которое должно быть предварительно настроено. В этом случае путь жидкости открывается, а при соответствующем изменении давления – закрывается. Точность регулирования определяется конструкцией устройства.

Устройства продолжают функционировать даже тогда, когда движение жидкой среды в приводной магистрали (например, бойлера) прекращается. Например, вследствие внезапного отключения энергоносителя – сжатого воздуха или электричества. Обратные клапаны работоспособны при действии в разных средах от жидких до газообразных, включая пар или конденсат. В системах канализации они удовлетворительно работают даже если жидкость засорена мелкими фракциями песка.

Донный обратный клапан

Донные разновидности обратных клапанов устанавливаются на входе откачивающей воду магистрали. Применяются для оснащения поверхностных насосных систем с целью защиты от падения давления.

Задача донного обратного клапана заключается в сохранении воды в системе и поддержании рабочего уровня давления (+)

По конструктивной специфике донные обратные клапаны подразделяются на:

Пружинные. Рабочий запирающий механизм их состоит из пружины и диска, который при сокращении пружины под напором воды смещается вдоль корпуса устройства и пропускает поток.
Створчатые. Основной орган представляет собой одну или две поперечные створки, раскрывающиеся под напором откачиваемой воды и возвращающиеся на место при его прекращении.

По способу крепления к торцу всасывающего шланга или трубы донные клапаны подразделяются на муфтовые и фланцевые. В тандеме с бытовыми насосными агрегатами чаще всего применяются муфтовый вид.

Под давлением воды пружина устройства сжимается, а прикрепленный к ней запорный диск открывает путь потоку только в одном направлении

Муфтовые соединения обратных клапанов проще в установке, но требуют периодического контроля состояния, особенно при работе с вибрационной помпой

Створчатый обратный клапан — самый простой в эксплуатации ремонтопригодный вариант устройства, створка которого открывается только в одном направлении под напором откачиваемой воды (+)

Перед донным обратным клапаном рекомендована установка сетчатого фильтра. Он обязан исключать проникновение в насосную систему биологических загрязнений и твердых частиц, обладающих абразивным эффектом.

Устройство необходимо устанавливать согласно направлению, указанному на корпусе стрелкой. Расстояние от дна водозаборной выработки до обратного клапана должно быть не меньше 0,5 — 1,0 м в зависимости от класса агрегата и рекомендаций производителя. Между зеркалом воды в колодце или скважине и клапаном должна быть толща воды не менее 0,3 м.

Насосные системы с погружной помпой оборудуют обратным клапаном без фильтра, т.к. они оснащаются встроенными очистительными устройствами для защиты функциональной «начинки» от трения. Обратный клапан в этом случае устанавливается перед подающей трубой сразу после насосного агрегата. Используется для предотвращения спада давления в сети.

Обратный клапан в насосной системе с погружным насосом устанавливается сразу после агрегата на входе всасывающей трубы

Виды обратных клапанов, его устройство и принцип работы

Устройство обратного клапана простое. Есть седло с некоторым заужением и запорный элемент. При «правильном» потоке, запорный элемент оттесняется от узкого места. Как только направление меняется, он прижимается к седлу, перекрывая проход. На корпусе, кстати, должна быть стрелка, которая указывает «правильное» направление движения воды.

В основном, обратные клапаны различают по типу запорного элемента. Он может быть:

шарового типа (шариковые);
тарельчатого;
дискового;
лепесткового или двустворчатого.

В шаровом кране шарик находится «в свободном плавании». Он ничем не крепится, переносится водой. Вполне надежная система. Вот только он не всегда достаточно плотно перекрывает седло, так что применяется довольно редко.

Тарельчатые могут быть подъемные или поворотные. Поворотные, также как и шариковые, открываются и закрываются под воздействием потока воды. Подъемные имеют подпружиненный шток. В «нормальном положении» проход закрыт, когда появляется напор воды, он отжимает пружину, оттесняя запорный элемент вверх.

Самый распространенный в домашних системах водоснабжения — дисковый обратный клапан. Отличается тем, что арматура этого типа может иметь небольшие размеры. А конструкция проста и надежна. Запорный диск ставится поперек потока, пружиной он прижимается к седлу. Вода отжимает пружину, освобождая себе путь.

Есть еще двустворчатый клапан для воды. Его запорный элемент состоит из двух половинок диска (лепестков), которые закреплены на оси. Отсюда еще одно название этой модели — лепестковый. Пружинами они удерживаются в закрытом состоянии. Поступающая в водопровод вода отжимает их назад, складывая и прижимая друг к другу. Этот тип оказывает наименьшее гидравлическое сопротивление. В некоторых случаях (при большой протяженности всасывающей линии) это может быть важным.

Как установить обратный клапан для воды правильно?

Устройство используемых в бытовой сантехнике обратных клапанов с установленными в них подпружиненными мембранами дает, казалось бы, возможность устанавливать клапан с какой угодно ориентацией в пространстве. Ведь обратный клапан в любом случае, независимо от того, горизонтально он установлен, вертикально или как то иначе, должен нормально работать. По сути, так оно и есть, возможно, что и проблемы такой у вас никогда не возникнет. Но нелишним будет и перестраховаться, ведь чем не шутит черт, как говорится…

Установленная в обратном клапане пружинка так слаба, что она не в состоянии противостоять различной грязи и отложениям. А ведь в ходе эксплуатации они неизбежно образуются на стенках обратного клапана и мембране! Но если бы пружина обратного клапана была мощнее, то пропал бы и смысл применения обратного клапана, ведь тогда он будет с большим трудом пропускать воду в одном направлении, а в другом не пропускать и вовсе.

Так что, если вы не мазохист и не хотите, чтобы система водоснабжения принесла в будущем дополнительных проблем и расходов, устанавливайте обратный клапан для воды стрелочкой вверх, т.е. строго вертикально. И чем точнее это сделаете, тем дольше обратный клапан прослужит без каких-либо сбоев и нареканий.

Настройка

При юстировке механических приборов поступают следующим образом:

Снимают крышку реле.
Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
Каждый раз запускают насос. По манометру проверяют правильность настройки.

Проще всего настраиваются стрелочные реле. На корпусе реле расположены два регулятора. Они легко поворачиваются отверткой с прямым шлицом.

При повороте левого регулятора изменяется положение флажка, указывающего на значение давления включения насоса. Правый регулятор отвечает за давление, при котором насос перестает работать.

Настройка электронных реле осуществляется с помощью кнопок, расположенных под цифровым дисплеем.

Общий порядок действий следующий:

Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
Выбирается настраиваемый параметр.
Устанавливается его величина.

Конкретные действия можно выяснить в инструкции по пользованию реле. У разных моделей они могут значительно отличаться.

Пошаговая инструкция по настройке здесь.

Регулировка

Регулировка реле давления. Как правило, реле, входящее в комплект станции, имеет заводские настройки, заранее подготовленные под определённые условия.

Но, случается, что приспособление требует замены. В таком случае, подгонку параметров приходится осуществлять самостоятельно.

Чтобы начать процедуру, необходимо освободить реле от декоративного корпуса, который также является защитой внутренних частей.

За регулировку реле отвечают две прижимные гайки, находящиеся на стержнях с пружинами. Они имеют соответствующие обозначения. Одна отвечает за высокое давление, вторая за низкое.

Последовательность регулировки:

Для начала, необходимо убедиться, что расширительный бак пустой. После, производится измерение давления воздуха в груше. Для этого следует воспользоваться золотником, находящимся на корпусе гидроаккумулятора.Измерение и подкачка осуществляется при помощи насоса, снабжённого манометром. Минимальное давление должно находиться в пределах 1,5–1,8 Атм. Если этот показатель ниже, то производится подкачка. Выше, воздух стравливается через золотник.
На станцию подаётся электропитание. Насос начинает накачивать воду. За давлением можно наблюдать по манометру, входящему в состав всего агрегата.Достигнув верхнего предела, который должен находиться между 2,5 и 3 Атм, давление воздействует на реле и отключит мотор. При необходимости, регулировка осуществляется гайкой верхнего предела.
Нижний предел определяется при открытии кранов в системе. Постепенно понижаясь, давление воды в баке приведет к расширению груши, и она снова надавит на мембрану реле, запуская мотор.Для обеспечения оптимальной работы станции, минимальное давление на манометре гидроаккумулятора не должно опускаться ниже 0,8–0,9 Атм. Регулировка производится соответствующей гайкой.
После установки требуемых параметров, следует произвести несколько полных циклов, для проверки всей системы.

Настраиваем давление

Перед настройкой давления хотелось бы заметить, что для обычной жизни особо большое давление не нужно! Можно оставить такое, какое есть. Если нам надо выжать из насоса все возможное давление, то закручиваем большую пружину до тех пор, пока давление включения не составит нужную величину.

Например, 3 атмосферы. Если мы не трогали малую пружину, то выключаться мотор должен на давлении 3.5 атмосферы. Напоминаю, что малая пружина задает не давление отключения, а дельту между включением и выключением Если давление отключения нам кажется мало, то закручиваем малую пружину до тех пор, пока не получим нужное давление выключения.

Перед первым включением.

Перед первым включением нужно либо погрузить мотор в воду, если он погружной, либо залить его водой, если он поверхностный. Эта информация не относится к теме текущей статьи. Возможно я напишу об этом в другой статье.

Если мы все проверили и подготовили, то щелкаем выключателем и мотор начинает работать. Это значит, что мы все подключили правильно!.

Мы бежим к насосу и с замиранием сердца смотрим, как растет давление. У нас для этого есть манометр. Предположим, оно выросло до 1.5 атмосфер и насос выключился. Ура! Все работает. Осталось только настроить реле на нужное давление. Но перед этим мы открываем воду в туалете (кричим кому-нибудь из родных, или звоним, если дом большой) и следим, как давление начинает падать. Предположим, оно упало до 1 атмосферы и насос включился. Да! Действительно все работает.

Способы монтажа

Межфланцевые устройства монтируются между фланцами. Имеют маленький размер и недорогую стоимость.
Фланцевые запорные механизмы. Монтируются с помощью специальных крепежей в форме дисков. Как правило, изготавливаются шаровыми. Благодаря надежности могут использоваться даже для труб большого сечения. Делаются из высокопрочной стали.
Сварные конструкции делаются из стали. Имеют абсолютную герметичность соединения. Из недостатков — невозможность ремонта, сложность установки и демонтажа. Чаще всего применяются в энергетике.
Муфтовые запоры крепятся с помощью резьбы, поэтому просты в установке. В основном изготавливаются дисковыми. Их обычно устанавливают для водопроводов частных домов.

Технология установки

Прежде чем установить обратный клапан на воду, нужно определить месторасположение врезки, а также технологию, которая отличается для различных систем.

Для колодца или скважины, в которых установлена дренажная или вакуумная помпа, защитный клапан крепится на выходе: это позволяет избежать слива жидкости.

Для поверхностных насосов запорные элементы устанавливаются одновременно в нескольких участках — перед гидравлическим аккумулятором и непосредственно на подающем шланге.

Предохранительный клапан для насосной подстанции устанавливается в систему после храповика на всасывающей трубе. В некоторых случаях, при очень сильном давлении, возможна и врезка перед подстанцией.

В системах канализации запорными механизмами лучше всего оборудовать весь санузел — унитаз, кухонную раковину, душевую кабинку.

Технология монтажа клапана обратного давления воды бывает:

Фланцевой — используется для центральных систем водоснабжения и промышленных водопроводов. Фланцы крепятся на болтовых соединениях, между которыми устанавливают уплотнители. Современной разработкой являются регулируемые мембранные модели с электрическим приводом, которые управляются с помощью соленоида — катушки на электромагнитной индукции. В пищевой и медицинской сфере распространены пневматические механизмы.
Муфтовой — клапаны устанавливают с помощью сварки или резьбовым способом. Для бытового использования лучше выбирать резьбу. Это облегчает процесс обслуживания, а для герметизации используется фум-лента или водостойкий герметик.

Особенности крепления своими руками

Чтобы обратный защитный клапан исправно работал, необходимо не только грамотно подобрать конструкцию с учетом сечения водопроводных труб, материала изготовления и способа установки, но и со всей ответственностью подойти к его монтажу. Есть несколько рекомендаций, которые помогут в установке запорной арматуры:

Монтировать предохранительный механизм необходимо по ходу циркуляции воды. На корпусе устройства всегда находится соответствующая стрелка, которая показывает нужное направление.
Необходимо обеспечить доступ к конструкции для технического обслуживания при поломке. Исключение могут составлять лишь элементы, которые приварены сваркой.
Монтаж клапана на насос выполняется или в начале всасывающей трубы, или непосредственно перед помпой.
Во время установки устройства на бойлер необходимо отсоединить его от электросети, перекрыть подачу воды и опустошить емкость.
Если защитный механизм ставится на счетчик расхода воды, его нужно установить между вентилем и самим прибором.
В магистрали подачи холодной и горячей воды давление отличается, поэтому желательно на каждый трубопровод поставить отдельный клапан. В противном случае начнутся сбои температуры воды.
Чтобы соединения были герметичными, можно воспользоваться паронитовыми уплотнителями. Но необходимо проследить за тем, чтобы они не уменьшили диаметр отверстия трубы, иначе это увеличит давление.
Чтобы запорный механизм не испортился из-за некачественной воды, желательно установить перед ним фильтр очистки. Это повысит срок эксплуатации клапана.
Необходимо исключить чрезмерное давление любых элементов системы на корпус предохранительного клапана.

Установка запорных механизмов позволит избежать аварийных ситуаций в отопительных и водопроводных системах, положительно отразится на работе насосов, исключит заполнение трубопровода воздухом. Но чтобы выполнить монтаж предохранительного клапана быстро и легко, нужно предварительно продумать расположение устройства, а также подготовить требуемые инструменты для установки.

Назначение обратного клапана ^

Задача обратного клапана – пропустить поток воды к насосу и воспрепятствовать его обратный ход. Клапаны этого типа относятся к устройствам прямого действия.

Это означает, что для его работы не требуется ни внешнего управления, ни источника энергии. Открывается и закрывается обратный клапан под воздействием движения потока жидкости сквозь него.

При работающем насосе клапан открывается и пропускает воду по трубопроводу, а в случае отключения агрегата он закрывается и не пропускает ее в обратном направлении.

При этом давление в магистрали до обратного клапана падает до нуля, а после него – сохраняется.

Где нужно устанавливать

При необходимости обратный клапан устанавливают там, где нужно обеспечить движение потока в одном направлении.
После счетчика воды, для защиты от гидравлического удара
На трубы горячей и холодной воды при одновременном использовании. Из-за разности давления возможно перетекание через смеситель
На входе водонагревателя во избежание выхода нагревшейся воды в систему холодного водоснабжения
Перед насосом или насосной станцией для предотвращения оттока воды в случае отключения электричества или поломки
На самом входе всасывающей трубы
В системе защиты от проточек посудомоечной и стиральной машины