Устройство обратных клапанов давления для воды

Обратные клапаны являются неотъемлемым элементом любых систем водоснабжения и канализации, независимо от того, квартира ли это или частный дом. Эти предохранительные устройства предназначены для пропускания потока в одном направлении с минимальным сопротивлением, а также с целью предотвращения обратного потока с минимальной утечкой.

Устройство, хотя и относится к числу стандартных видов арматуры (основные требования – в ГОСТ 27477-87), имеет много разновидностей, поэтому от его правильного выбора и монтажа зависит устойчивость работы водопроводов.

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.

Устройство и принцип работы обратного клапана для канализации

Наиболее простая конструкция содержит такие детали:

1. Корпус, в котором предусмотрена опорная площадка – седло.
2. Крышку.
3. Золотник/шток с фиксирующим диском.
4. Уплотнительные элементы.
5. Пружинный исполнительный механизм.
6. Присоединительные части – муфту или фланец.

Ось перемещения золотника всегда расположена перпендикулярно потоку канализационной среды. В нормальном положении такой водяной клапан заперт усилием пружины или собственным весом золотника. При росте давления сверх необходимого золотник отжимается от седла, вызывая перемещение жидкости. Если поток уменьшается, золотник сдвигается книзу, чтобы регулировать поток канализационной среды.

Так должен выглядеть запорный клапан для воды прямоточного типа. В противоточном исполнении он будет действовать так же, но не открывать, а, наоборот, закрывать седло диском штока.

Читайте также

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи
В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать….

 

Виды и конструкции клапанов

Согласно ГОСТ 27477-87 устройства различают по материалам, из которых они изготовлены. Ими могут быть чугун или сталь, а в последнее время расширяется производство обратных клапанов на воду из бронзы или латуни.

Стальные изделия рассчитаны на следующие эксплуатационные параметры канализационной линии:

• Условное давление, МПа – 1,6…250;
• Условный проход, Ду, мм – 10…200;
• Предельная температура рабочей среды, ⁰ С – 600;
• Тип соединительного фитинга – муфта, штуцер, фланец (под приварку).

Соответствующие характеристики для фитингов из чугуна составляют:

• Условное давление, МПа – 0,25…2,5;
• Условный проход, Ду, мм – 15…400;
• Предельная температура рабочей среды, ⁰ С – 300;
• Способ соединения – муфтовый или фланцевый.

Параметры невозвратных клапанов, изготовленных из цветных металлов и сплавов:

• Условное давление, МПа – 1,6…2,5;
• Условный проход, Ду, мм – 6…100;
• Предельная температура рабочей среды, ⁰ С – 225;
• Тип соединительного фитинга – муфта или фланец.

Читайте также

Воздушный клапан (аэратор) канализационный: что такое, для чего нужен, принцип работы, схема установки
Отличие канализационной системы от водопровода заключается в отсутствии постоянного давления. Это благоприятствует размножению бактерий, выделяющих биогаз – опасную для человека смесь. Использование…

 

Поворотный лепестковый

Внутри корпуса находится поворотный лепесток, который прикреплён к шарниру и отклоняется от седла, чтобы позволить канализационной среде течь в прямом направлении. При прекращении потока шарнир поворачивается, и лепесток перекрывает седло.

Лепестковые клапаны могут устанавливаться вертикально и горизонтально. В последнем случае чувствительность настройки увеличивается, поскольку в расчёт не принимается собственный вес подвижных элементов. Вместе с тем износ подвижных элементов увеличивается, особенно при пропускании загрязнённой или горячей жидкой среды.

Усовершенствованный вид лепесткового клапана включает два лепестка, закрепленных посредине. Эти две половины сгибаются назад, а когда ток канализационной среды снижается (или совсем прекращается), оба лепестка под силовым воздействием пружинного элемента возвращаются в первоначальное положение.

Клапан обратный пружинный муфтовый

Считается классической разновидностью рассматриваемых устройств. Чаще выпускается вертикальной компоновки, когда шток под воздействием пружины совершает возвратно-поступательные ходы. Поскольку направление штока контролируется внутренней конфигурацией корпуса, то залипание, перекос или зажим подвижного элемента практически исключаются. В бытовых целях используют клапаны, изготовленные из латуни, для промышленных надобностей – чугунные или стальные.

Точность срабатывания устройств такого типа не зависит от диаметра водопровода, а производительность пружинных муфтовых клапанов выше, чем лепестковых, т.к. лепестки дисков не всегда находятся в потоке канализационной жидкости.

Изделие подъёмного типа

Такие конструкции – всегда вертикальной компоновки, и рассчитываются на полное открытие водопроводной магистрали. Однако они характеризуются уменьшенной долговечностью. Объясняется это тем, что при малом расходе есть опасность неполного открытия, поэтому перепад давлений оказывается больше расчётных значений. В этой ситуации чем больше Ду клапана (в дюймах), тем больше эксплуатационная нагрузка на него. При этом возможна вибрация диска со штоком и, в результате, преждевременный его выход из строя.

В таких ситуациях водоснабжения подъёмному клапану лучше предпочесть задвижку, управляемую с помощью руки, особенно тогда, когда интенсивность потока канализационной среды (в единицах расхода) невысока.

Шаровая модель

Имеет диск в конфигурации шара, что способствует плавности перекрывания канализации. Они работают только на подъём и устанавливаются тогда, когда по трубопроводу прокачивается высоковязкая жидкость.

Они могут использоваться в машинах, где действуют пульсирующие потоки, например, в линии нагнетания поршневого компрессора. Шаровые исполнения наиболее компактны, поэтому идеально подойдут для применения в ограниченном пространстве.

Шаровые исполнения характеризуются наилучшими параметрами герметичности . Их ограничение – высокая цена, обусловленная малой технологичностью изготовления шаровой головки.

Применение обратных клапанов

Преимущества возвратных клапанов наиболее полно реализуются в системах, включающих в себя насос и/или компрессор. Линии нагнетания таких установок всегда имеют рассматриваемый узел.

Целесообразные области назначения:

1. Системы разгрузки нагнетающих агрегатов.
2. Повышение надёжности и долговечности коллекторов.
3. Системы, оснащаемые вакуумными выключателями.
4. Паро- и конденсатопроводы.
5. Термостатические агрегаты, обеспечивающие подачу нагретых химически агрессивных сред.
6. Градирни.
7. Системы подачи топлива, вентиляции и кондиционирования.
8. Промывочные станции.

Места установки клапанов

Выбор места установки зависит от технологических возможностей, которые определяются давлением потока рабочей среды, её температурой и диаметром условного прохода трубопроводной линии.

Читайте также

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы вентиля
Во время проектирования системы отопления необходим гидравлический расчет – нормализация давления на различных участках трубопровода. Ручное изменение этого показателя неудобно пользователям и может…

 

Предпочтительными местами монтажа считаются участки канализационных линий, на которых возможен гидроудар. Например, устройства с поворотными лепестками могут находиться в местах сравнительно небольших скоростей потока, поскольку особенности конструкции позволяют быстрое открывание или закрывание.

Целесообразность обратных клапанов особенно проявляется при их установке в местах трубопровода, где часто вызывается турбулентность потока, а скорость перемещения жидкости может резко колебаться во времени.

Для приведения в действие всегда используется сила тяжести. Следовательно, для грамотного применения устройства всегда должны учитываться его расположение и ориентация. Подъемные и шаровые обратные клапаны обычно располагают в вертикальном направлении. При установке клапанов дискового или лепесткового типов необходимо удостовериться в том. что диск всегда будет свободно и надежно закрыт под воздействием силы тяжести.

Читайте также

Предохранительный клапан для бойлера: принцип работы
Бойлер для нагрева воды устанавливают не только, при отсутствии горячего водоснабжения, но даже в квартирах с централизованной горячей водой. Выручает во время сезонного трехнедельного ремонта. Но…

 

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.

Правила установки обратного клапана для канализации

Сборочный цикл состоит из следующих этапов:

• Вначале выбирается место под установку. Для канализации это обычно участок трубы после унитаза, смесителя, стиральной машины или раковины для слива;
• Если монтаж предполагается в горизонтальном направлении, то необходимо как можно более точно выровнять участки, которые будут располагаться до и после;
• Подготовить участок к сборке, для чего раструбы всех труб расположить так, чтобы они размещались противоположно току жидкости в трубе;
• Установить резиновые уплотнители, перед этим рекомендуется обработать торцы герметиком;
• Надёжно закрепить установленный узел на простенке или на полу помещения.

Постепенно открывая запорный вентиль, контролировать стабильность потока жидкости. При наличии даже малейших вибраций проверить надёжность фиксации узла, и, при необходимости, усилить схему его крепления.

Как устанавливать обратный клапан для насосных станций

Значения давлений для таких магистралей весьма велико. Поэтому для монтажа подойдёт не любое исполнение устройства, а, например, подъёмного типа. Здесь клапанный диск на обрат всегда будет точно позиционироваться. Обратные клапаны подъёма подойдут также для установки на горизонтальных или вертикальных участках.

Читайте также

Трехходовой клапан смесительный для системы отопления с терморегулятором
Современные технологические процессы обязательно должны быть автоматизированы. В системе отопления основным механизмом автоматизации является трехходовой клапан. Он предназначен для смешивания двух…

 

Штоки обязательно зацентровывают относительно седла. Тогда шток (или шаровой элемент) под давлением поднимается вверх по направляющим. Если же ток жидкости прекратится либо изменит направление движения, то исполнительный элемент данного узла всегда сможет зафиксироваться в седле.

Частые ошибки и проблемы при установке

Неисправности и способы их устранения

В случае полного соблюдения пошаговой инструкции по монтажу, изложенной выше, неисправностей быть не должно. В противном случае ещё раз проверьте эксплуатационные возможности узла и соотнесите их с фактическими условиями работы вашей канализационной сети.

Проверить стоит также:

• Правильно ли выбран типоразмер устройства;
• Очищены ли прилегающие участки трубопровода от грязи, мелких частиц ржавчины/окалины или камней;
• Проверить исправность действия фильтров (для системы индивидуального водоснабжения);
• Не влияет ли на работу узла близкорасположенный насос или компрессор.

Заключение

Слабым звеном клапанов любого типа считаются подвижные части – пружинный механизм, шарик, стержень. Они постоянно пребывают в перемещении, поэтому в экстремальных ситуациях могут сломаться или заклинить. Поэтому крайне важно правильно подобрать узел по своим эксплуатационным характеристикам.

Монтаж канализации в квартире с использованием обратного клапана