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 15с22нж 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.
Виды обратных клапанов
По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды:
Клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.
Самая компактная конструкция среди всех видов.
У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной.
В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток.
При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.
Диапазон размеров обратного клапана 15 мм – 200 мм.
В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе.
В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.
В них запорный диск под действием потока воды складывается пополам. Обратный поток возвращает диск в исходное состояние, прижимая его к седлу. Диапазон размеров 50 мм – 700 мм, еще больше, чем у пружинных дисковых клапанов.
Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу.
За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.
Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные.
Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.
Клапан обратный поворотный или лепестковый
В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка».
Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды.
При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.
В обратных клапанах большого диаметра происходит сильный удар золотника о седло, что приводит к быстрому выходу конструкции из строя.
При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана.
Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы:
- Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
- Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.
Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды.
Подобный клапан установлен в аэродинамической трубе NASA, размер которой 7 метров в диаметре.
Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.
Обратный шаровый
Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана.
Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.
Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.
Обратный подъемный
В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.
Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток.
При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.
Такие клапаны устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов. Обязательное условие – вертикальное расположение оси клапана.
Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана.
Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.
Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.
- Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
- Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
- Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
- Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.
Места установки клапанов
Обратные клапаны для воды устанавливают в квартирах с системой центрального водоснабжения.
При резком превышении давления горячей воды она через смеситель может пойти в трубопровод с холодной водой. Чтобы предотвратить подобную ситуацию устанавливают обратные клапаны.
Для счетчика воды также желательно установить обратный клапан. Он защищает счетчик от гидроударов, появляющихся в системе при использовании неисправных сантехнических приборов. Устанавливается после прибора учета.
В домах с автономным отоплением применяют насосы для подачи воды в отопительную систему.
Перед насосом обязательно устанавливается клапан обратного хода воды.
Он предотвращает сток воды из трубопровода при остановке насоса, следовательно, отпадает необходимость заполнения системы водой при следующем включении насоса.
Доставка воды к потребителю происходит без перебоя. Перед насосом устанавливаются обратные клапаны с подпружиненными дисками.
Для более долгой безупречной работы их желательно устанавливать строго вертикально.
При автономном водоснабжении применяются скважинные погружные насосы. Обратный клапан также необходим для предотвращения слива воды при остановке насоса.
Поток сливающейся воды раскручивает рабочее колесо насоса в обратном направлении, что крайне нежелательно.
Как и на любой насосной станции обратный клапан устанавливается перед насосом. Поскольку клапан находится в погруженном состоянии необходимо его изготовление из антикоррозионных материалов: бронзы, латуни или нержавеющей стали.
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.
Установка в трубопроводе
Разница в методах установки обратных клапанов заключается в способе крепления.
Самая быстрая установка – межфланцевая. При наличии двух фланцев в системе клапан вставляется между ними и через уплотняющие прокладки зажимается между фланцами.
Межфланцевый дисковый обратный клапан необходимо ориентировать только по направлению потока.
В насосных станциях применяют обратные клапаны с фланцевым креплением. При установке они крепятся через уплотнительные прокладки к фланцам трубопровода.
При установке обратного подъемного клапана необходимо следить за вертикальностью оси золотника, у поворотного обратного клапана ось поворота «захлопки» должна находиться выше оси потока.
Установка обратного клапана на воду с муфтовым креплением подразумевает наворачивание клапана на трубопровод через муфты с уплотнением. Это самый оптимальный вид крепления для жилых помещений.
Устанавливая обратные клапаны необходимо следить за направлением потока в системе. На корпусе клапана он обозначен стрелкой.
Исходя из всего вышеизложенного можно сказать, что потребителю предлагается большое количество обратных клапанов по типоразмерам, виду крепления, методу срабатывания.
Выбирая обратный клапан, следует учитывать следующие параметры: номинальное давление в системе, номинальный проходной диаметр, существующий способ крепления на трубопроводе, место установки, загрязненность пропускаемого потока.
После взвешенного анализа этих данных выбор обратного клапана не будет казаться сложной задачей.
