Обратный клапан воды: особенности выбора и монтажа

Дата: 8 апреля 2014 При нормальной эксплуатации трубопроводов подразумевается направление потока воды в одном направлении.

Для предотвращения образования обратного потока применяются обратные клапаны, имеющие пропускную способность в одну сторону и действующие автоматически.

Обратные клапаны применяют при работе нескольких насосов при объединении в одну сеть.

При снижении давления в одной линии избыточное давление воды образует в ней обратный поток, способный нанести повреждения насосу, арматуре.

Обратный клапан автоматически отсекает аварийный участок от обратного потока.

При выборе обратного клапана учитываются его основные технические характеристики:

• Диаметр проходного отверстия DN (номинальный диаметр). Ряд условных проходов прописан в ГОСТ 28338-89;
• Давление PN (номинальное давление) – максимальное избыточное давление, при котором гарантируется длительная и безопасная эксплуатация. Ряд номинальных давлений прописан в ГОСТ 26349-84.
• Кроме отечественных стандартов используются международные ISO, североамериканские ANSI, немецкие DIN.

Что это и для чего нужен

Обратный клапан – это один из элементов защитной трубопроводной арматуры. Основное предназначение недопущения изменения направления движения потока воды.
Он автоматически закрывает трубопровод, если меняется направление потока в противоположную сторону.

Обратный клапан для воды
Также выполняет, следующие функции

• При отключении подачи воды, препятствует её оттоку по стояку
• Блокирует попадание горячей воды в систему холодного водоснабжения и наоборот
• Значительно снижает вероятность гидроудара
• Увеличивает продолжительность работы оборудования (насосов, счетчиков и т.д.)
• Снижает риск разрыва соединений в водопроводной системе

Как сделать правильный выбор

Для каждой гидросистемы необходимо выбрать обратный клапан для воды, наиболее подходящий для работы в указанных условиях. Необходимо учитывать номинальное давление в системе, установочные размеры и способ крепления.

В отопительные системы с металлическими трубами желательно устанавливать поворотный обратный клапан, т. к. при постоянной циркуляции воды происходит ее загрязнение. Поворотные обратные клапаны малочувствительны к загрязнению среды.

При применении современных металлопластиковых труб загрязнение минимальное, поэтому возможно применение пружинного дискового обратного клапана.

По водопроводным системам вода идет очищенная, диаметры труб небольшие. В этом случае самый оптимальный выбор – шаровый обратный клапан с муфтовым креплением.

Где применяется

Обратный клапан очень полезен в водоснабжении частного дома.

Если по какой-то причине остановился насос, он не даёт воде стекать обратно в колодец или скважину. В случае отключения электричества или отключения насоса, нет необходимости заново заполнять систему водой.

На трубах водопровода.

Подача горячей и холодной воды в частных и многоквартирных домах производится по разным трубам. Иногда разное давление воды приводит к тому, что горячая вода заполняет трубы с холодной водой. Клапан позволяет привести давление к норме.

Перед счетчиком холодной и горячей воды.

Поможет защитить от поломки в случае гидроудара.

На входе в водонагреватель.

Заполнение бойлера происходит под напором. При прогреве и повышении давления, вытесненный теплоноситель будет направляться обратно в холодную трубу. Предотвращает отток

Схема водоснабжения дома с накопительным баком

Представленная схема легко интегрируется в существующую трубную разводку как в водоснабжение с одним центральным трубопроводом, так и с несколькими. Ее компактность обусловлена использованием свободного пространства над резервуаром, в котором на кронштейнах подвешивается насосная станция.

На рисунке 1 изображена схема водоснабжения частного дома с двумя центральными трубопроводами состоящая из:

• 1 — бака на 500 литров;
• 2 — насоса;
• 3 — ресивера (мембранного бака);
• 4 — реле давления;
• 5 — бронзового пятиконечного переходника;
• 6, 17 — манометра;
• 7 — шланга с армирующей оплеткой;
• 8 — обратного клапана;
• 9 — поплавкового клапана;
• 10 — американки с наружной резьбой;
• 11 — американки с внутренней резьбой;
• 12 — бронзового перехода с емкости на внешнюю резьбу;
• 13, 14 — МРН (муфта резьба наружная);
• 15 — МРВ (муфта резьба внутренняя);
• 16 — бронзового перехода с наружной резьбы на внутреннюю;
• 18 — расходомера;
• 19 — сетчатого фильтра;
• 20 — 26 запорной арматуры.

Всасывающая нагнетающая и распределительная линия выполнена из полипропиленового трубопровода и переходов с диаметрами 32 мм (всас) и 20 мм.

Принцип работы обратного клапана

• Поток воды, поступающий по трубам под давлением, воздействует на запорный элемент и отжимает пружину, которая удерживает затвор в закрытом состоянии.
• После того как пружина сжалась, клапан открывается, и водный поток свободно движется через него в нужном направлении.
• При падении давлении в водопроводе или при движении воды в обратном направлении пружинный механизм устройства перемещает затвор в закрытое состояние.
• Все действия запорного клапана предотвращают образование обратного потока в системе водоснабжения.

Принцип работы обратного клапана

Основные параметры

Клапан обратный характеризуется довольно большим количеством различных характеристик. Основными можно назвать:

1. Номинальный диаметр.
2. Номинальное давление.
3. Пробное давление.
4. Рабочее давление.
5. Давление, возникающее при открытии запорного элемента.
6. Пропускная способность.
7. Тип применяемого материала при изготовлении.

Некоторые из приведенных выше параметров могут указываться производителем на корпусе механизма. Они должны учитываться при выборе наиболее подходящего клапана.

Особенности конструкции

Материал корпуса

Самым распространённым материалом из которого делают корпус обратного клапана латунь. Данный материал обладает высокой устойчивостью к воздействию химических веществ, которые могут находится в воде (минеральные соли, кислород, соединения железа, марганец сера и другие).

титан, чугун, сталь, бронза в основном применяется в промышленных системах

Пластик применяют в полипропиленовых трубопроводах с температурой воды до 90 градусов

Резиновая или силиконовая уплотнительная прокладка.

Устройство обратного клапана

Затворный элемент

Бывает в форме шара, конуса, «тарелки». Также в насосных станциях и в системах водоснабжения используются двухстворчатые обратные клапаны. У них затвор в форме двух полукруглых фрагментов. Чаще всего изготовлен из латуни

Возвратный механизм.

Что бы вернуть затвор закрытое состояние, в устройстве имеется пружина. Для изготовления пружины (важного элемента затвора) чаще всего используют нержавеющую сталь. Но также есть модели где под давлением затвор поворачивается на шарнирах.

Материалы изготовления

Для производства обратных клапанов используются различные материалы, которые следует выбирать с учетом условий эксплуатации клапана, типа рабочей среды и других требований, предъявляемых к ним в конкретных отраслях.

Самыми популярными материалами для обратных клапанов являются:

• Нержавеющая сталь;
• Различные стальные сплавы;
• Латунь;
• Пластмассы, в основном полипропилен.

То, из чего должен быть сделан обратный клапан, во многом определяется типом протекающей через него рабочей среды, включая ее физическое состояние, уровень агрессивности и требуемое давление открытия и скорость потока.

Виды обратного клапана

Пружинный (подъемный)

По своей конструкции схож с запорным вентилем. При достаточном давлении затвор поднимается вверх, открывает отверстие, давая возможность циркулировать потоку. При низком давлении опускается вниз на седло и путь воде перекрывается. Всё это происходит автоматически.

Применяется только на горизонтальных трубах, при обязательной вертикальной осевой установки.

Преимущества пружинного клапана. Возможен ремонт без демонтажа, так как имеет съёмную крышку. Плюс можно использовать при высоких температурах.

Высокая герметичность. Универсальность, можно использовать как в частных, так и промышленных системах водоснабжения.

Из недостатков пружинных клапанов, чувствительность к загрязнениям и минеральным примесям содержащимися в воде, которые могут вывести их из строя. Но это решается установкой фильтра.

Шаровой клапан

Запорным элементом в этом устройстве является металлический шар. Иногда для надежности шар покрывают резиной.

Если в водопроводе нет давления, шар под собственным весом, плотно перекрывает проходное отверстие, и не даёт жидкости двигаться в обратном направлении. При подаче воды, шар возникшем давлением приподнимается, открывая путь водному потоку.

Шаровый обратный клапан

Плюсы. Установка шаровых обратных клапанов можно в вертикальных и горизонтальных трубах

Простая конструкция и отсутствие механических узлов увеличивает срок службы.

Однако следует помнить , что при равном внутреннем сечении, у шарового наружные размеры больше чем у других видов клапанов.

Поворотный или лепестковый

Это название клапан получил из-за своей конструкции.

В основе металлический диск («тарелка») и ось с пружиной. Ось вращения располагается над проходным отверстием. При открытом положении, диск расположен параллельно движению воды при закрытом – перпендикулярно. Под давлением жидкости, диск открывается. Когда падает давление пружина срабатывает, диск поворачивается и перекрывает поток. поворачивается под давлением жидкости. Если напор падает срабатывает пружина и диск перекрывает путь воде

Недостатком является то что в клапанах большого диаметра происходит сильный удар при захлопывании, что может привести к быстрому выходу конструкции из строя.

Поворотные обратные клапана делятся на две группы:

Простые- с небольшим диаметром до 400 мм. Применяются в системах где удары не могут сильно повлиять на работу гидросистемы и самого затвора

Безударные – клапаны со специальным механизмом обеспечивающие плавное закрытие диска. Из минусов у них более высокая стоимость.

Двустворчатый обратный клапан

У данного устройства две запирающих сегмента, которые расположены на поворачивающейся оси. Пластины располагаются в центре проходного отверстия.

Вода, движущаяся в нужном направлении, открывает створки. Если направление потока меняется, пластины под действием пружин закрывают проход жидкости.

У двухстворчатых клапанов большой выбор размеров, поэтому их можно монтировать на трубы различных диаметров.

Также их рекомендуется устанавливать в системах, где присутствует высокое давление.

Пробное давление

Для определения основных характеристик обратного клапана также был введен показатель пробного давления. В технической документации этот показатель обозначается как Рпр. Характеризуется пробное давление следующим образом:

1. Подается вода при температуре в диапазоне от 5 до 70 градусов Цельсия.
2. При подобном давлении проводится гидравлическое испытание. Оно позволяет определить прочность и плотность.

Все обратные клапана должны проходить испытание. Это связано с тем, что подобная арматура относится к ответственным элементам любого трубопровода.

Классификация по способу монтажа

Фланцевый клапан

При таком типе устройства обратный фланец и фланец на подающей части привариваются к корпусу клапана и получается единая конструкция.

В основном такой тип клапанов используется в промышленных системах для труб большого диаметра.

Из-за больших размеров может стать причиной гидравлического удара, так как в момент закрытия в системе создается повышенное давление. Что бы избежать этого в системах используют затворы безударного типа с плавным закрытием.

Преимущества возможность работы в системах с загрязнением воды. Применение на магистральных трубопроводах, у которых большие диаметры труб.

Межфланцевый

Эти устройство практически не имеют приспособления для крепежа. Сам клапан монтируется между двумя фланцами, на концах соединяемых труб. В местах установки размещают специальный уплотнитель. После этого фланцы стягивают между собой резьбовыми соединениями (болтами или шпильками).

При правильном монтаже, клапан будет надежно зафиксирован. По надежности этот тип соединения почти не уступает фланцевому.

Муфтовый

Самый распространённый в бытовом водопроводе.

При таком подключении клапан присоединяется к трубе при помощи муфты с резьбой.

Плюсы не нужно использовать дополнительные крепежные элементы. Не подходит для труб с большим диаметром.

Составные части и работа

Конструкция

Общие конструктивные элементы:

• разборный металлический корпус (покрытый гальваникой), имеющий самые хорошие антикоррозийные свойства и устойчивый к активным веществам, включающий:
• золотниковую камеру;
• муфту с внутренней резьбой для выхода/входа;

Принцип действия

Подвижное запорное устройство свободно перемещается внутри изделия. Если поток движется в требуемом направлении, шарик отходит от седла, приоткрывая зазор течению.

При обратном потоке запорное устройство прижимается к седлу, а течение становится невозможным, как показано на фото.

Классификация

Признаки классификации.

1. Тип запорного устройства:

• подъёмные – запор перемещается вверх-вниз. После подачи из насоса воды он приоткрывается, при отсутствии напора закрывается из-за нажима пружины;

• поворотные – запор-створки, которые открываются под напором или закрываются пружиной при выключении насоса;

• шаровые – запор-шарик, подпираемый пружиной, который сдвигается от потока, пропуская воду;

• дисковые – запор скользит по шкиву под пружиной;

• двустворчатые – запорные створки складываются под напором или закрываются при отсутствии потока.

В бытовых целях обычно используются изделия подъёмного типа с заменяемой пружиной, из-за поломки которой устройство часто выходит из строя.

2. Тип крепления:

• муфтовые – за счёт двух резьбовых переходов по трубе. В домашних условиях резьба от 15 до 18 мм (½” — 3”);

• фланцевые – за счёт фланцевого соединения. В промышленности применяются к большим трубам;

• межфланцевые – посредством двух фланцев, стянутых болтами. Применяются с большимим трубами;

• под приварку – для долгосрочной герметичности.

3. Материал:

• Латунные – с хорошими антикоррозийными свойствами, долговечные и неприхотливые. Используются на малых трубах, часто применяемых в быту.
• Чугунные – к большим трубам.
• Из нержавеющей стали – долговечные к любым трубам, а также устойчивые к активным веществам, но дорогие.

4. Размер:

• стандартные – для большинства труб:
• 1 дюйм – самый высокий спрос;
• ½ дюйма – менее популярные изделия по причине невысокой пропускной способности;
• ¾ дюйма – к трубам небольшого диаметра;

Нужен ли обратный клапан на счетчик воды

Если одновременно включить несколько кранов в многоквартирном доме, в системе водоснабжения возникнут перепады давления. Чтобы этого избежать достаточно установить обратный клапан на водосчетчик, который уравняет перепады давления.

Внутреннее пространство счетчика, должно быть постоянно заполнено водой. Это требование позволяет выполнить обратный гидроклапан. Что позволит прибору учета долгое время не выходить из строя

Если давление в трубе с холодной водой будет больше чем в горячей. Счетчик начнет учитывать и холодную воду. Это соответственно приведет к увеличению счета за коммунальные услуги. Обратный клапан блокирует попадание холодной воды в систему горячего водоснабжения.

Клапана, которые надежно перекрывают водный поток, и препятствуют движению в обратную сторону. Помогут предотвратить последствие гидравлического удара для счетчика воды. Что значительно увеличивает срок эксплуатации прибора.

Номинальный диаметр

Обратный клапан устанавливается на трубопроводе. Номинальный диаметр считается важным показателем, обозначается DN. Среди особенностей этого показателя отметим:

1. Показатель измеряется в миллиметрах.
2. Определяет типоразмер трубопроводной арматуры, подбирается под внутренний диаметр проходного сечения.
3. Рассматриваемый показатель применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры.

Номинальный диаметр учитывается для того, чтобы провести подключение запорного элемента к трубопроводу. Все размеры унифицированы и указываются в ГОСТ. Поэтому с подбором наиболее подходящего клапана, как правило, не возникает проблем.

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

Где в квартире, установить обратный клапан — видео

Как правильно установить

Самая простая установка обратного клапана через муфту с резьбой. Подходит для монтажа в системе водоснабжения квартиры и частного дома.

Порядок работ (инструкция пошагово)

Выбрать место расположения см. выше

Приготовить фитинги нужного диаметра.

На резьбу намотать уплотнитель (лён, фум-лента, нить)

С помощью фитинга закрепить обратный клапан

Открыть кран и проверить нет ли протечек

Если не уверены или сомневаетесь в своих возможностях вызовите сантехника

Это важно! На корпусе клапана есть изображение стрелки. Направление стрелки должно совпадать с направлением протока воды в трубопроводе

Даже самая надежная запорная арматура со временем выходит из строя. Поэтому необходимо знать, как самому снять обратный клапан.

• Сначала нужно кранами перекрыть поток воды
• при необходимости слить из системы
• Потом откручиваем гайки.
• Демонтируем фланцы или фитинги
• Снимаем обратный клапан.
• Если есть возможность меняем вышедшие из строя детали (например, пружину)
• Собираем в обратном порядке.

.

Внимание! Если монтаж клапана производится вблизи счетчика воды. Действовать нужно аккуратно, чтобы не повредить пломбу, установленную управляющей компанией.

Монтаж клапанов с насосной станцией

При выборе обратного клапана необходимо учесть его номинальное давление, пропускную способность и проходной диаметр. Все эти данные содержаться в техническом паспорте. Монтаж можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции по насосной станции. В ней производителем обязательно указываются рекомендованные места для установки всей необходимой арматуры.

Вариант установки ОК на центробежный насос:

Галерея изображений Фото из Подбираем деталь по размерам шланга/переходника (например, 1 дюйм), проверяем качество изготовления: нет ли царапин, сколов, внутренних повреждений

Направление, по которому должна течь вода, обычно обозначается стрелкой. Если ее нет, то можно применить способ продувания

Накручиваем обратный клапан на переходник. Для создания герметичности соединения используем ФУМ ленту или льняную прядь

Чтобы соединение получилось максимально прочным и герметичным, подтягиваем клапан с помощью газового ключа

Шаг 1 – выбор и проверка обратного клапана

Шаг 2 – определение верного направления установки

Шаг 3 – накручивание клапана на резьбу переходника

Шаг 4 – затягивание газовым ключом

Главное здесь – это выяснить наличие/отсутствие обратного клапана в блоке насосной станции. Если он уже является штатным элементом установки подачи воды, то дополнительно ставить эту арматуру не стоит. В этом случае запор будет только снижать пропускные возможности труб, а пользы от него никакой. Тратить деньги и время на установку ненужного элемента, который еще и будет создавать пусть и небольшие затруднения току воды, не стоит.

Стандартными местами установки обратных клапанов являются крайняя нижняя точка всасывающего трубопровода и вход в напорную магистраль сразу за насосной станцией

Если схема системы водоснабжения предполагает возможность опорожнения напорной магистрали либо работу насоса в режиме реверса, то верхний обратный клапан устанавливать после водонапорного агрегата нельзя. Он подобные действия попросту не допустит, блокирую поток воды к водонапорному агрегату.

Последовательность установки связки «клапан + задвижка» зависит от технологии пуска насоса. Есть модели, которые изначально рассчитаны на запуск на закрытую задвижку. В этих случаях обратный клапан необходимо монтировать после запорного крана.

Обратный запор в “нижней” позиции производители рекомендуют устанавливать во всех случаях вместе с сетчатым фильтром грубой очистки. Вода сначала должна подвергаться очищению от песка. Внутренние части системы будут быстрее изнашиваться от контакта с абразивными частицами.

Лучше вовсе сразу взять обратный запор со съемной или несъемной сеткой. Она защитит устройство от песка, с нею не придется устанавливать еще и дополнительный фильтр.

Выбирая точку монтажа для обратного клапана, необходимо учесть:

• направление потока воды;
• доступность арматуры для последующего ремонта и обслуживания;
• ограничения по строгой горизонтальности либо вертикальности установки некоторых типов обратных запоров;
• присутствие в воде песка, который может привести к засорению.

Менее всего подвержены загрязнению пружинные обратные клапаны с подъемным запорным элементом. Быстрее и проще всего устанавливать трубную арматуру с межфланцевым типом соединения. Но чаще для водопроводов в частных домах выбираются недорогие аналоги с фланцевым или муфтовым креплением.

При применении погружного насоса обратный клапан монтируется на конце трубы, опускаемой в водозабор, перед насосным устройством

При монтаже обратного клапана важно правильно его установить. Ось золотника должна располагаться строго в вертикальном положении

А при установке поворотного изделия ось поворота «захлопки» всегда должна оказываться выше осевой линии водного потока.

Контролировать направление тока воды и правильность расположения обратного клапана позволяет стрелка на его корпусе. Ее сложно не заметить, еще сложнее ошибиться с установкой запорного устройства в нужном положении.

Возможные ошибки и проблемы при установке

Устройство может выйти из строя из-за ошибок при монтаже.

В процессе установки обязательно соблюдать инструкцию

Желательно раз в месяц проводить осмотр на предмет неполадок

Возможные проблемы:

Отсутствие потока воды

Неправильная установка. Стрелка показывает направление потока.

Что делать: Разобрать и развернуть клапан

При монтаже не извлекли заглушку или фиксатор затвора. Это приведет к тому что устройство не будет пропускать жидкость

Решение: Демонтировать, извлечь заглушку или фиксатор

Клапан плохо держит,

негерметично перекрывает.

Возможно попадание твердой частицы, которая не даёт полностью перекрыть проход.

Что предпринять: Для начала попробовать вымыть попавший сор водным потоком. Нужно несколько раз открыть и закрыть ближайший запорный кран. Если не помогло, разобрать обратный клапан, хорошо промыть и смонтировать обратно

Лопнула резьбовая муфта.

Такое бывает при большой нагрузке в трубопроводе, бракованном изделии или намотано слишком много уплотнительного материала

Что делать: Можно исправить только заменой изделия

Постукивания

После установки обратного клапана слышны постукивания. Такое может произойти из-за большего диаметра клапана. Еще вариант: установлен слишком близко к насосу.

Решение: в первом случае приобрести устройство с меньшим диаметром. Во втором переставить в более подходящее место.

Рабочее давление

Во многом именно давление определяет возможность использования обратного клапана. Обозначается подобный показатель Рр. Рабочее давление характеризуется следующими особенностями:

1. Максимальное давление воды при определенной температуре. Стоит учитывать, что температура оказывает влияние на основные элементы клапана, снижая прочность и надежность при повышении этого показателя.
2. Рабочее давление оказывает воздействие на механизм в течение длительного периода.
3. Часто для отображения зависимости давления от температуры применяется специальный график. При определенных значениях температуры рабочее давление остается неизменным, но при преодолении определенного порога показатель резко снижается.

Этот показатель также указывается в ГОСТ, может варьировать в достаточно большом диапазоне.

Советы и рекомендации специалистов

Чтобы не допустить ошибок при монтаже, рекомендуем прочитать советы специалиста:

• Направление стрелки на корпусе клапана и направление потока жидкости в водопроводе должны совпадать.
• Устройство надо монтировать в тех местах, где есть удобный доступ. Это необходимо, чтобы в дальнейшем можно было провести осмотр или ремонт обратного клапана.
• Перед монтажом проверьте устройство на герметичность.
• У клапанов из стали и латуни более длительный период эксплуатации. Так как они более устойчивы к коррозии и перепадам давления.
• Устанавливать следует после прибора учета.

Чтобы обратный клапан для воды, установленный в системе водоснабжения мог правильно функционировать длительный срок. Необходимо производить монтаж по правилам, указанным в инструкции

Номинальное давление

Одним из наиболее важных параметров можно назвать номинальное давление. Оно обозначается PN. К особенностям этого показателя можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Номинальное давление связано с максимальным давлением воды при температуре 20 градусов Цельсия.
2. При подобном показателе допускается длительная эксплуатация обратного клапана.

Классификация устройства проводится в соответствии с ГОСТ. Стоит учитывать, что высокое номинальное давление обеспечивает широкую область применения устройства. Этот показатель указывается производителем и должен учитываться при выборе наиболее подходящего варианта исполнения.

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.