Обратные клапаны назначение устройство принцип действия

Основные задачи

Водяной клапан обычно используется одновременно с поверхностными насосами при организации систем индивидуального водоснабжения.

Назначение запорной арматуры:

Стабилизирует давление. В домах холодное и горячее водоснабжение проходит по разным трубам и из-за разницы давления холодная вода может не выдавливаться в смеситель. Это препятствует нормальной регулировке температуры. Обратный возвратный клапан стабилизирует высокое давление, позволяя настраивать температурный режим.
Защищает трубопровод от перепадов давления и гидравлических ударов, а непосредственно водопровод — от непредвиденных ситуаций и последующего ремонта.
Не допускает обратной циркуляции воды.

Последняя функция особенно актуальна для систем канализации. Обратный невозвратный клапан блокирует обратный проход сточных вод, не допуская их выхода из унитаза или мойки.

Где рекомендовано применять обратные клапаны

В обязательном порядке эти элементы используются в системе водоснабжения. Кроме того, они незаменимы в канализационных магистралях, отопительных приборах, трубах около водомеров, в разветвлениях труб в водонагревательных устройствах, сантехнических агрегатах. Запорная арматура в системе отопления исключает подачу обратного потока, что немаловажно в период эксплуатации устройств нагрева воды.

Место установки

Канализационная и водопроводная системы — не единственные места, в которых установка клапана является необходимостью. Другими участками являются:

Контур автономной отопительной системы. Помещения, где находятся радиаторы отопления или теплый пол, кардинально отличаются по гидравлическим и напорным показателям, поэтому нуждаются в установке автоматической запорной арматуры. Устройство врезается перед котлом и позволяет сбалансировать технические показатели.
Вход в водонагреватель. Обратная запорная арматура, установленная перед бойлером, не допускает передвижение горячей водной массы обратно в трубопровод с холодной водой.
Погружные помпы. Если система подвода воды соединена с колодцем или скважиной, важно сделать монтаж погружной помпы. Ее основная задача — подъем водных масс с глубины и транспортировка под давлением в дом. При отключении электричества подкачанная вода естественным путем стекает в напорный бак. Чтобы избежать этого, требуется установка запорного клапана перед насосом.
Перед счетчиком контроля расхода воды. Все учетные устройства, в частности, бытовой счетчик воды, особо чувствительны к нарушениям и изменениям водоснабжения. Гидравлический удар негативно действует на прибор, вплоть до выхода его из строя. Также запорное устройство не позволяет турбине проворачиваться в обратную сторону.

Предохранительный клапан не допускает обратную циркуляцию воды в любом из описанных выше случаев.

Как работает арматура

Разберемся, как работает обратный клапан. Ничего сложного в этом нет. Пока поток внутри устройства отсутствует, запорный элемент герметично перекрывает трубу. Как только открывается вентиль, и вода начинает движение внутрь корпуса, напор жидкости поворачивает механизм и сдвигает запор. Все время, пока напор достаточно высок, запорный элемент удерживается им в открытом положении.

При нормальной работе арматуры вода под давлением течет в заданном направлении. Оно указано на корпусе прибора стрелкой. Когда давление падает до минимальных значений или поток изменяет направленность и пытается течь обратно, срабатывает механизм, и запор опускается в проем корпуса. Он полностью перекрывает движение жидкости. Таким образом арматура мешает потоку продвигаться в обратном направлении и поддерживает нормальное давление внутри системы.

Instagram neptunrussia

Instagram satsyk.kostya

Описание устройств

Обратный запорный клапан выглядит довольно просто. Внутри конструкции находятся следующие основные элементы:

маленькая пружинка, выполняющая функцию задержки затворного механизма;
затвор с уплотнителем — может изготавливаться из прочного пластика или стали;
металлический корпус (как правило, разборной для удобства обслуживания), состоящий из двух резьбовых частей.

Сегодня существует большое количество запорных механизмов. С учетом конструкции устройство может быть дополнено следующими вспомогательными элементами:

штоком;
штифтом на шарнирах;
шариковыми подшипниками;
пружинами;
эластомерами;
дисковыми рычагами.

Чтобы правильно подобрать запорный элемент, необходимо отталкиваться от конструкции системы и основного назначения установки.

Из чего состоит этот клапан

Помимо корпуса в составе клапана есть небольшая пружинка, затвор, уплотнитель. В зависимости от материала, из которого изготовлен элемент, модификации устройства, производители дополняют обратные клапаны пружинками, рычажками, подшипниками, иными вспомогательными элементами.

Принцип работы

В основе работы — элементарные законы гидродинамики и физики. Когда жидкость перестает попадать в трубопровод, пружина полностью закрывает затвор. При появлении напора и давления на клапан пружинка ослабевает, открывая доступ для прохода воды. После отключения насоса и снижения напора затворный механизм заново срабатывает. Сопротивление пружины повышается под воздействием непосредственно давления. Это не допускает открытие клапана.

Предохранительная конструкция в канализационной системе имеет другой принцип работы. Сам клапан конструктивно состоит из круглой пластины с уплотнителем, пружинистого рычага и корпуса. Когда вода поступает в мойку, рычаг открывается. При падении давления запорный механизм закрывается и предотвращает обратный проход канализационных вод.

Преимущества и недостатки

Установка обратного клапана позволит эффективно решать следующие задачи:

стабилизировать работу водопровода;
свести к минимуму риск проникновения воздуха в систему;
снизить затраты на электроэнергию, если таким устройством оснащается система подачи горячей воды, нагреваемой электрическими приборами;
обеспечить подачу воды некоторое время, даже при отключённом насосе.

Кроме того, такие приборы обладают такими преимуществами:

малым весом и длиной;
высокой степенью герметичности и надёжности;
простотой монтажа.

К недостаткам можно отнести то, что прибор требует регулярного техобслуживания.

Способы монтажа

Чтобы определить, какой выбрать клапан, также нужно обратить внимание на способ установки. Следует определить, подходит ли он для определенной отопительной или водопроводной системы:

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.

Герметичность корпусных элементов во всех моделях обеспечивается с помощью уплотнителей, которые находятся на участках соединения.

Технология установки

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

Разновидности арматуры

В продаже можно найти несколько разновидностей клапанов-обраток. Принцип их действия одинаков, разница в конструкции. Кратко охарактеризуем каждый тип.

Пружинный

Считается самой компактной разновидностью. Бывает дисковым или двустворчатым. В первом случае запором служит пластинка-диск из металла. Пружина ее плотно прижимает к седлу. В этом положении путь для жидкости закрыт. Водный поток отжимает пружинку и поднимает диск. При пониженном давлении клапан закрывается. Это простейшая схема, которая хорошо работает в системах водоснабжения, где невозможен гидроудар.

Если есть вероятность гидравлического удара, устанавливают двустворчатые конструкции. Они такие же, как дисковые, но запорный элемент, открывая отверстие для жидкости, складывается пополам. Это смягчает последствия гидроудара. Есть модели двустворчатых клапанов со специальными амортизаторами. Их устанавливают в сложных гидросистемах.

Основными преимуществами пружинных устройств считаются компактность и небольшой вес. Особенно компактны межфланцевые модели, которым не нужны специальные фланцы для закрепления к трубопроводу. Пружинные системы очень просты в эксплуатации и монтаже, могут устанавливаться на горизонтальные, наклонные и вертикальные магистрали. Значимый недостаток — их нужно полностью снимать для ремонта.

Instagram akvatepblg

Instagram teploplas_krd

Водоснабжение и канализация
Как не затопить соседей: 8 советов для ремонта ванной

Поворотный

Запором в этой конструкции служит лепесток-золотник. Он крепится на поворотной оси, которая находится над проходным отверстием. Поток откидывает золотник и открывает себе проход по трубопроводу. При недостаточном давлении лепесток падает и перекрывает отверстие. Если диаметр у детали большой, то удар золотника о посадочное место бывает очень сильным. Это способствует быстрому износу арматуры и может провоцировать гидроудары.

По этой причине модели больших размеров выпускаются в безударном исполнении. Они оснащены дополнительным механизмом, который мягко ставит золотник на место. Для небольших устройств такие приспособления не нужны.

Основное преимущество поворотных систем — низкая чувствительность к уровню загрязнения подающейся через них жидкости при хорошей герметичности. Кроме того, они могут работать в трубопроводах больших размеров. Правда, в таком случае используются только безударные модели.

Instagram altor_union_minsk

Instagram kupitruby

Подъемный

В этой конструкции проходное отверстие перекрывает подъемный диск-золотник. Водный поток, движущийся под определенным напором, его поднимает. Когда давление уменьшается, затвор опускается вниз, встает на свое посадочное место и перекрывает отверстие.

Ось, где крепится диск, расположена так, что нормальная работа клапана возможна только в точно вертикальном положении. Поэтому его нельзя устанавливать даже на наклонных, а тем более горизонтальных трубопроводах. Это важная особенность подъемной конструкции.

Ее основное преимущество — возможность ремонта без демонтажа. Очистку и ремонтные работы проводят через специальный лючок со съемной крышкой. Значимым недостатком подъемных устройств считается чувствительность к уровню загрязнения проходящей через них жидкости.

Instagram krasarmaprom

Instagram ayvaz_kazakhstan

Шаровый

В качестве запорного элемента используется металлический шар. Иногда он покрыт слоем резины для лучшего прилегания к посадочному месту. Шар подпружинен, поэтому, пока не подается жидкость, он перекрывает проходное отверстие. Поток давит на пружину и сдвигает ее вместе с шаром. При снижении давления или перенаправлении потока подпружиненный шар перекрывает проход жидкости.

Это очень простая и надежная конструкция. Может работать в горизонтальных, наклонных или вертикальных трубах. Она универсальна, используется для разных инженерных систем. Некоторые модели оснащаются крышкой, чтобы их можно было чистить и ремонтировать без демонтажа.

Instagram abra_armatura

Тип подключения

Подключение запорной арматуры может быть:

муфтовое – на изделии имеется внутренняя резьба и его просто накручивают на резьбу на трубопроводе;
штуцерное – на вентиле имеется патрубок с наружной резьбой, к трубе крепят при помощи накидной гайки;
фланцевое – с обеих сторон клапана имеются пластины с отверстиями под болты, которыми и крепятся к ответным фланцам трубопровода;
сварное – арматуру приваривают. Этот вид соединений требуется там, где герметичность и надежность других видов соединений недостаточна ( при токсичных, агрессивных, радиоактивных рабочих средах);
цапковое – наличие подсоединительных патрубков с резьбой и буртиком на трубопроводе и арматуре. Торец трубопровода, имеющий буртик, при помощи накидной гайки прижимается к торцу вентиля. Самый наглядный пример – присоединение шланга к пожарному гидранту.