Обратный клапан для воды: разновидности и принцип работы

Содержание:

1. Назначение устройства
2. Принцип работы обратного клапана
3. Виды и конструктивные особенности
4. Виды арматуры по материалу
5. Типы соединений обратных клапанов
6. Особенности выбора арматуры
7. Обратный клапан для воды для насосных станций

Обратный клапан — элемент водопроводной системы, предназначенный для защиты системы от прохождения водяного потока в реверсивном направлении. Он поддерживает стабильность работы системы горячего и холодного водоснабжения, защищает трубопровод и подсоединенное оборудование от повреждений в случае аварий.

Назначение устройства

Обратные клапаны для воды устанавливаются в системах водозабора, работающих с насосом. Они защищают систему от стекания воды обратно в колодец, не создает дополнительных нагрузок на двигатель, ускоряет процесс перемещения жидкости от источника к месту назначения.

Также обратными клапанами оснащаются бойлерные водонагреватели — здесь они предохраняют от возникновения обратного тока воды при передавливании подходящего потока горячей воды с повышением давления в рабочей камере. Монтаж осуществляется на входе в нагреватель, поскольку заполнение бойлера происходит под напором.

Сфера применения:

• Системы централизованного и автономного водоснабжения. Защита от гидравлических ударов, предотвращение оттока воды в противоположном направлении.
• Промышленные сети ЖКХ. Устройства устанавливаются на трубах водоснабжения при циркуляции горячей и холодной воды в многоквартирных домах, нормализуют давление.
• Автономное отопление с помощью горячей воды при наличии нескольких нагревательных контуров с разными гидравлическими и напорными показателями для их нормализации.

Обратные клапаны монтируются на приборах учета воды для защиты от «скручивания» показателей в обратном направлении. Арматура может встраиваться в сам учетный прибор, либо устанавливаться отдельно.

Принцип работы обратного клапана

Обратный клапан срабатывает автоматически, он не требует специальной настройки, управления оператором. Его принцип действия основан на давлении водяного потока, поступающего в устройство под заданным рабочим давлением.

Поток проходит через трубопроводную систему, давит на запорный узел, отжимая пружину и открывая проходное отверстие арматуры. При падении давления в системе из-за отключения насоса, аварии на водопроводе или экстренном отключении подачи воды пружинный механизм обратного клапана отжимается, перекрывая проходное сечение трубы.

Виды и конструктивные особенности

Обратные клапаны делятся на несколько типов по виду конструкции. Бытовые системы водоснабжения оснащаются пружинными клапанами с Ду от 15 до 50 мм. Они характеризуются компактными габаритами, повышенной пропускной способностью, малым уровнем шума и незначительными вибрациями.

Пружинные клапаны представляют собой арматуру с тонкой маложесткой пружиной, которая фиксирует затвор в открытом положении при прохождении водяного потока через арматуру, а также запирающую затвор в случае падения давления в системе. Они отличаются простотой монтажа, широкой сферой применения.

В промышленных сетях водоснабжения применяются разные типы устройств:

• Поворотные, в которых дисковый затвор поворачивается для перекрытия обратного потока.
• Шаровые, имеющие запорный механизм в форме нержавеющего шара.
• Подъемные, устанавливаемые на трубах только в вертикальном положении — затвор при эксплуатации водопроводной сети поднят вверх для прохождения потока.
• Дисковые, с прижимным диском.
• На насосных станциях применяют двустворчатые обратные клапаны, в которых запорный узел выполнен в виде полукруглых фрагментов.

Конструктивные элементы обратного клапана:

• Составной корпус, изготовленный из нескольких элементов, или литой.
• Запорный механизм — золотник, диск или две золотниковые тарелки, закрепленные на штоке. В затворе имеется уплотнение для повышения герметичности.
• Пружина — в случае применения клапана с пружинным запорным механизмом.
• Виды арматуры по материалу

От материала корпуса и уплотнений зависит сфера применения обратного клапана и допустимые эксплуатационные параметры арматуры.

Устройства могут выпускаться из чугуна, титана, бронзы или пластика. Титановые и чугунные модели используются в промышленных сетях, для бытового водоснабжения применяют латунные или бронзовые клапаны с муфтовым присоединением к трубе. Пластиковые изделия используются в полипропиленовых трубных системах с высокой температурой воды.

Запорные элементы и седла изготавливаются из коррозионно-стойкой стали — это обеспечивает долговечность арматуры, расширяет сферу применения изделий и обеспечивает высокую герметичность узла.

Типы соединений обратных клапанов

Арматура присоединяется к трубопроводу с помощью муфтового метода монтажа. В первом случае обратные клапаны оснащаются фланцами для герметичной стяжки с ответными фланцами трубы с помощью болтов или шпилек. Для повышения надежности узла используются уплотнительные прокладки.

Этот метод широко применяется в бытовых водопроводных системах. Фиксация на трубе производится резьбовым методом — резьба нарезается внутри или снаружи муфт. Также существуют межфланцевые модели, устанавливаемые между фланцами трубы и стягиваемые шпильками.

Особенности выбора арматуры

При приобретении арматуры нужно обращать на его рабочее давление. В системах бытового холодного водоснабжения оно обычно не превышает 0,6 МПа, горячего — 0,5 МПа. Обратные клапаны могут иметь рабочее давление до 20 бар (2 МПа). Рабочие характеристики вносятся в маркировку изделия — PN (значение давления в бар) или РУ (значение давление в бар).

Устройства могут оснащаться противоударным (демпферным) механизмом для более плавного закрытия, снижения риска возникновения гидравлического удара.

Паспорт обратных клапанов включает следующую информацию:

• Диаметр условного прохода арматуры, номинальное давление. Диаметр клапанов для систем водоснабжения составляет от Ду15 до Ду100 мм.
• Диапазон рабочих температур.
• Характеристики сопротивления потоку рабочей среды.
• Значения перепадов давления в системе.

Устанавливается арматура с подачей рабочей среды по стрелке на корпусе. При использовании резьбового метода монтажа требуется использовать в качестве уплотнителя ленту, нить или лен.

Обратный клапан для воды для насосных станций

Насосные станции — специальные устройства, предназначенные для добычи воды из скважины или колодца. Они используются в роли накопительной емкости, обеспечивают поддержку заданного давления в автономной системе.

Обратный клапан в насосной станции используется для блокировки обратного оттока воды из системы при прекращении работы насоса. Принцип действия обратного клапана для насосной станции:

• Поток воды поступает в обратный клапан при заданном давлении среды. Пружина сжимается, открывая затвор и обеспечивая свободный проход жидкости через систему.
• После отключения насоса давление потока воды в системе падает, пружина отжимается и затвор перекрывает проходное отверстие, не позволяя воде двигаться в обратном направлении.

Обратные клапаны применяются в насосных промышленных станциях, в скважинных насосах и т. п. Тип устройств — дисковые, шаровые, подъемные. Монтаж арматуры осуществляется на входных и выходных магистралях насосных станций, на всасывающий патрубок нагнетателя давления за храповиком.

При использовании вакуумного насоса обратные клапаны монтируются перед гидроаккумулятором. На скважинных моделях рекомендуется устанавливать несколько обратных клапанов — в нижней части шланга, перед гидравлическим аккумулятором. Глубинные насосы оснащаются фильтром первичной очистки, обратные клапаны соединяются с перфорированной нержавеющей обоймой.

При выборе арматуры стоит учитывать диаметр условного прохода, рабочее давление насосной станции, рекомендации производителей.