При создании автономной системы водоснабжения важно не только выбрать насос, но и подобрать необходимую защитную трубопроводную арматуру. Одним из наиболее значимых устройств в этом списке является обратный клапан для насосной станции, который играет ключевую роль в поддержании стабильного давления в гидросистеме.
Этот элемент предотвращает преждевременный износ насосного оборудования и способствует надежной работе системы.
Краткое содержание статьи
Виды и назначение обратно-запорной арматуры
Хотя размеры обратного клапана незначительные, без него обеспечить должный напор в водопроводе невозможно. Он относится к арматуре, предназначенной для предотвращения обратного потока воды в трубах водоснабжения.
Насосное оборудование для частного использования не приспособлено к движению воды в неправильном направлении.
Обратный клапан позволяет пропускать водный поток лишь в одном направлении, полностью закрывая доступ назад (+)
На рынке имеются насосные станции, которые уже комплектуются обратным клапаном. В таких случаях производители также включают всасывающий шланг с установленным клапаном. Однако чаще всего эту арматуру необходимо приобретать отдельно.
Установка таких устройств осуществляется как на всасывающей линии, так и на вводе во внутридомовую водопроводную систему, сразу после насоса с гидроаккумулятором или перед насосной станцией.
В зависимости от места установки в системе водоснабжения, обратные клапаны делятся на:
- Донные. Эти клапаны предотвращают обратный поток воды, поднятой из источника, при остановке насоса. Они позволяют эксплуатировать устройство без необходимости постоянного наполнения водой перед его запуском.
- Трубопроводные. Сюда входят осевые и створчатые виды, которые препятствуют падению давления в системе.
Если на конце всасывающей трубы насосной станции отсутствует обратный клапан, то при отключении насоса вода под действием тяжести будет стекать обратно. Это приведет к образованию воздушных пробок в магистрали, а в условиях «сухого хода» может повредить уплотнители. В итоге, вода может попасть в электронасос, что вызовет его перегорание.
Обратный клапан может быть установлен не только на начале всасывающей магистрали. Для поддержания давления его также размещают на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком, если он располагается отдельно.
Хотя современные насосы часто имеют защиту от подобных процессов, но воду для их запуска придется заливать после каждой остановки.
В некоторых моделях насосов возможна даже обратная раскрутка рабочего колеса, что может стать причиной его повреждения. Установка этого устройства на линии забора жидкости из источника обязательна, иначе электронные системы защиты не смогут предотвратить проблемы.
При соединении нескольких насосных станций в единую систему, обратные клапаны защищают отключенные агрегаты от давления активных устройств.
Что касается трубопроводных обратных клапанов, то они больше играют защитную роль для водораздачи внутри здания. Закрывая воду в трубах и не позволяя ей вернуться в гидроаккумулятор, обратный затвор помогает поддерживать необходимое рабочее давление. В противном случае вода будет стремиться обратно, заставляя водоаккумулятор функционировать с нарушениями.
Обратные клапаны повышают эффективность и надежность работы насосных станций, защищая насос, сантехнику и систему водоснабжения от гидравлических ударов. В целом — это незаменимое устройство. Однако для открытия затвора необходимы усилия воды, что приводит к снижению давления потока после его прохождения на 0,1-0,3 атм.
Донный обратный клапан
Донные виды обратных клапанов устанавливаются на вводе откачивающей магистрали. Они используются для защиты поверхностных насосных систем от падения давления.
Основная задача донного обратного клапана заключается в сохранении воды в системе и поддержании требуемого уровня давления (+)
В зависимости от конструктивной особенностей, донные обратные клапаны делятся на:
- Пружинные. В них рабочий механизм состоит из пружины и диска, который, сжимаясь под давлением воды, перемещается вдоль корпуса и пропускает поток.
- Створчатые. Здесь используют одну или две поперечные створки, которые открываются под давлением откачиваемой воды и закрываются, когда поток прекращается.
По методу крепления к торцу всасывающей трубы или шланга донные клапаны бывают муфтовыми и фланцевыми. В сочетании с бытовыми насосными системами чаще всего применяются муфтовые модели.
Под действием давления воды пружина клапана сжимается, и запорный диск открывает путь для потока только в одном направлении.
Муфтовые соединения обратных клапанов просты в установке, но требуют периодического контроля состояния, особенно при работе с вибрационными насосами.
Створчатый обратный клапан — это самый простой и удобный в эксплуатации вариант устройства, его створка открывается только в одном направлении под давлением откачиваемой воды (+)
Рекомендуется установить сетчатый фильтр перед донным обратным клапаном. Он должен исключать попадание биологических загрязнителей и твердых частиц, которые могут вызвать абразивный эффект.
Устройство должно устанавливаться в соответствии с направлением, обозначенным стрелкой на корпусе. Расстояние от дна водозаборной точки до клапана должно составлять не менее 0,5–1,0 м, в зависимости от класса насоса и рекомендаций производителя. Также между уровнем воды в колодце или скважине и клапаном должна быть толщина воды не менее 0,3 м.
Системы с погружными насосами оборудуют обратным клапаном без фильтра, так как они обычно оснащены встроенными очистительными устройствами, которые защищают внутренние механизмы от износа. В этом случае обратный клапан устанавливается перед подающей трубой сразу после насоса. Его задача — предотвратить снижение давления в системе.
Обратный клапан в насосной системе с погружным насосом устанавливается непосредственно после агрегата на входе всасывающей трубы.
Обратный клапан поддержки давления
Существуют различные конструкции обратных клапанов для трубопроводов, но принцип их работы остается общим. Все они должны обеспечивать движение рабочей жидкости в одном направлении, для чего внутри располагается запорный механизм. Этот механизм открывается в направлении потока и не мешает ему, а при попытке обратного потока вода быстро закрывает клапан.
При движении воды в прямом направлении затворный элемент в клапане смещается, а при обратном — герметично закрывает трубопровод (+)
Обычный обратный клапан состоит из:
- корпуса;
- запорно-регулирующего элемента (рабочего органа);
- пружины (в некоторых моделях она отсутствует).
Напор воды, протекающий в прямом направлении, отжимает запорный элемент от седла, тем самым создавая проход для свободного движения жидкости. При изменении направления потока этот затвор под воздействием пружины и давления воды возвращается на место, закрывая трубопровод.
Эти виды трубной арматуры могут различаться как конструкцией, так и материалами, использованными при производстве, а также способом крепления к трубам. Хотя практически все виды обратных клапанов могут быть использованы при монтаже насосных станций, не всегда это является целесообразным.
Конструктивные разновидности изделий
Запорный элемент может перемещаться параллельно, перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Обычно, когда трубопроводы пусты, он опускается на место под собственным весом. Устройство поддерживает нормальное давление в водоснабжении, предотвращая обратный ток воды, подаваемой к водоразборной точке.
Поэтому при установке определенных моделей обратных клапанов необходимо не только учитывать направление потока, указанное стрелкой, но и следить за правильным расположением крышки с направляющей для подвижной запорной детали.
В зависимости от конструкции затвор внутри обратного клапана может сдвигаться, поворачиваться или подниматься (+)
Внутренний запор в обратном клапане может быть выполнен в виде:
- золотника, состоящего из штока и запирающих тарелок;
- монолитного или разделенного на две створки диска;
- шарика с пружинящим механизмом и уплотняющими прокладками.
В клапанах с диаметром более 400 мм, диск при возвращении в седло может ударяться об корпус, что ведет к поломке устройства. Чтобы избежать преждевременного износа арматуры, такие затворы часто снабжают гидравлическими демпферами, обеспечивающими плавный ход диска.
Тем не менее, в бытовых условиях безударные обратные клапаны не применяются. В продаже можно найти более простые и доступные альтернативы.
Для небольших размеров обратного клапана лучше выбирать либо шаровую, либо двустворчатую модель. В первом случае внутри перемещается маленький шарик, а во втором — перекрытие трубы осуществляется за счет двух половинок диска, соединенных на одном стержне. Корпус обоих изделий оказывается компактным из-за отсутствия внутри движущегося золотника с большим шагом перемещения.
Существуют также конструкции безвозвратного типа с принудительным открытием и закрытием затвора. В таком случае управление потоком осуществляется механическими или ручными устройствами. Однако такая арматура с насосными станциями в быту не используется, так как она не нужна для этих целей.
Классификация по типу крепления
Кроме конструктивных особенностей в рабочих элементах обратных клапанов, используемых вместе с насосными станциями, они также различаются по методам крепления. Выбор конкретного типа зависит от материалов трубопроводов и технологии их соединения.
Муфтовый обратный клапан с механизмом подъема и пружины состоит из латунного корпуса с резьбой (1, 2), золотника (3), пружины (4), запорной тарелки (5) и прокладки (6).
Обратные клапаны классифицируются в зависимости от метода соединения с трубами на следующие виды:
- Муфтовые.
- Фланцевые.
- Межфланцевые.
- Наварные (для сварки).
Первая категория соединяется с трубами посредством резьбового соединения, в то время как вторая использует фланцы и уплотнители. Межфланцевые клапаны не имеют собственных креплений и устанавливаются между фланцами других частей водопроводной системы при помощи длинных шпилек.
Галерея изображений
Муфтовые устройства по своей структуре и способу монтажа наиболее подходят для водопроводных систем.
Фланцевые клапаны не распространены в быту, но широко применяются в промышленности.
Межфланцевые клапаны имеют преимущества в возможности установки как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях.
Клапаны для приварки производятся из нержавеющей стали марок 304 или 316 и комплектуются хомутом.
Муфтовый обратный клапан для систем водоснабжения
Фланцевый обратный клапан из чугуна
Межфланцевый клапан дискового типа
Обратный клапан под сварку
Клапаны, предназначенные для приварки, чаще используются в трубопроводах, по которым перекачиваются агрессивные жидкости. Их не устанавливают с насосными станциями. Межфланцевые устройства производятся только в дисковом или двустворчатом варианте.
В системах водоснабжения часто выбираются обратные клапаны с подъемно-пружинным запорным механизмом и муфтовым соединением. Они удобнее в установке и демонтаже, а также могут быть легко отремонтированы благодаря возможности замены пружины, которая является наиболее уязвимым элементом в данной арматуре.
Межфланцевые модели имеют компактные размеры и высокую стоимость, их можно устанавливать в любом ориентации — вертикально или горизонтально.
Материалы изготовления
Корпус обратного клапана может быть выполнен из:
- бронзы;
- латуни;
- чугуна;
- нержавеющей стали;
- пластика.
Самые долговечные модели из нержавеющей стали минимально подвержены коррозии. Чугунные затворы часто оказываются громоздкими, поэтому их редко используют в быту, в основном на трубах с большим диаметром, которые не подходят для бытовых насосных станций.
Наиболее распространенные изделия из латуни: этот металл доступен по цене, не ржавеет и подходит для всех типов труб. Пластиковые варианты целесообразно использовать только в системах с низким давлением и для полипропиленовых трубопроводов.
Основные поломки обратных клапанов происходят из-за износа пружины, поэтому для дачных участков следует выбирать устройства, которые позволяют производить замену пружины самостоятельно.
Запорный элемент может быть изготовлен из:
- нержавеющей стали;
- алюминия;
- пластика.
Все перечисленные материалы хороши по своим характеристикам. Запорные детали небольшие и, как правило, отличаются высокой прочностью и долговечностью. Поломки чаще всего происходят в пружинном механизме, поэтому пружины большинства моделей производятся из нержавеющей стали, обладающей отличной стойкостью к коррозии.
Также на рынке можно встретить комбинированные обратные клапаны, где корпус и крышка выполнены из различных материалов. Каждый производитель старается снизить стоимость своей продукции и предложить новинки. Вся арматура проходит испытания, поэтому следует требовать сертификаты соответствия на стандарты.
Для достижения герметичности затвора в седло используются уплотнители из резины, пластиков и твердых металлических сплавов в различных комбинациях.
Монтаж клапанов с насосной станцией
При выборе обратного клапана важно учитывать его номинальное давление, пропускную способность и диаметр. Вся необходимая информация указана в техническом паспорте.
Установку можно выполнить самостоятельно, следуя указаниям из инструкции к насосной станции, где производитель обозначает рекомендованные места для установки арматуры.
Этап установки обратного клапана на погружном центробежном насосе:
Галерея изображений
Подбираемcomponent по размеру шланга/адаптера (например, 1 дюйм) и проверяем качество: отсутствие царапин, сколов и других повреждений.
Направление движения воды обычно указывается стрелкой. При ее отсутствии можно воспользоваться методом продувки.
Накручиваем обратный клапан на адаптер. Для обеспечения герметичности соединения используем ФУМ-ленту или льняную прядь.
Для достижения высокой прочности и герметичности соединения затягиваем клапан при помощи гаечного ключа.
Шаг 1 – выбор и проверка обратного клапана
Шаг 2 – определение правильного направления установки
Шаг 3 – накручивание клапана на резьбу переходника
Шаг 4 – затягивание гаечным ключом
Важно заранее выяснить, есть ли уже обратный клапан в составе насосной станции. Если он уже установлен, то нет смысла добавлять еще один, так как это может снизить проходную способность системы и не окажет никакой положительной роли.
Не стоит тратить время и деньги на установку ненужного устройства, которое может создавать даже небольшие препятствия для потока воды.
Стандартные точки для установки обратных клапанов — это край нижней части всасывающего трубопровода и вход в напорную магистраль сразу после насосной станции.
Если конструкция системы водоснабжения допускает опорожнение напорной магистрали или реверс насоса, то верхний обратный клапан нельзя устанавливать после водонапорного агрегата, так как он будет блокировать подачу воды к нему.
Последовательность установки соединения «клапан + задвижка» зависит от принципа запуска насоса. Есть модели, предназначенные для работы на закрытой задвижке, в таких случаях обратный клапан необходимо ставить после запорного крана.
Для “нижних” позиций рекомендуется устанавливать обратный клапан совместно с сетчатым фильтром грубой очистки. Вода должна сначала очищаться от песка, чтобы избежать быстрого износа внутренних частей системы от абразивных частиц.
Хорошим решением будет использовать обратный клапан со встроенной съемной или несъемной сеткой, чтобы защитить устройство от песка и не делать дополнительный фильтр.
При выборе места для установки обратного клапана необходимо учесть:
- направление потока воды;
- доступность для ремонта и обслуживания;
- ограничения на строгую горизонтальную или вертикальную установку для некоторых типов;
- наличие песка в воде, который может привести к засорению.
Пружинные обратные клапаны с подъемным запорным устройством обладают наименьшей подверженностью загрязнению. Трубная арматура с межфланцевым соединением наиболее проста в установке. Однако для частных водопроводов чаще выбирают недорогие модели с фланцевым или муфтовым соединением.
При использовании погружного насоса обратный клапан устанавливается на конце трубы, подаваемой в водозабор, перед самим насосным устройством.
Важно правильно установить обратный клапан. Ось золотника должна находиться в строго вертикальном положении. Для поворотных изделий ось вращения «захлопки» должна быть всегда выше осевой линии потока воды.
Контроль направления потока и правильного монтажа обратного клапана обеспечивается стрелкой на его корпусе, которую сложно не заметить и трудно ошибиться в установке устройства в правильном положении.
Выводы и полезное видео по теме
Видео №1. Все о технологии установки обратного клапана для воды:
Видео №2. Обзор запорной арматуры для блокировки обратного потока:
Видео №3. Какой вариант обратного клапана выбрать для системы водоснабжения дачного дома:
Использование обратных клапанов облегчает работу насосных станций и снижает риск аварий в системе водоснабжения. Не стоит экономить на этом важном, но небольшом компоненте.
Производители предлагают широкий ассортимент этой арматуры с различными типоразмерами, способами срабатывания и крепления. Для любой системы водоснабжения или типа насоса можно легко найти оптимальное решение.
Будем рады узнать ваше мнение. Если хотите обсудить сложные технические аспекты, поделиться опытом или указать на недостатки материала, оставляйте комментарии ниже.
