Что представляет собой это устройство и для чего оно
Это один из видов запорной арматуры. По виду напоминает небольшой отрезок трубы, что видно по фото обратного клапана на воду. Назначение этого устройства состоит в том, чтобы оно не допускало движение потока в реверсе и препятствовало тем самым падению давления воды.
В системах водоснабжения на приусадебных участках клапан предназначен для насоса, чтобы удерживать воду во всасывающем устройстве.
Устройство
Клапан имеет корпус с двумя соединительными патрубками, внутри корпуса имеется «седло» и золотник. В закрытом положении золотник перекрывает седло. Золотник управляется шпинделем, который передает усилие и движение на золотник при помощи ходового органа. Ходовой орган служит для вынесения ходовой части за пределы рабочей зоны. Для герметизации шпиндель проходит через уплотнение.
- 1 – шпиндель
- 2 – бугельный узел
- 3 – золотник
- 4 — корпус
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.
Виды и конструкции
Клапаны различаются по направлению потока: бывают прямоточные, угловые и проходные (со смещением потока воды на входе относительно выхода).
По способу герметизации шпинделя (штока) клапаны бывают следующих видов:
- сальниковые. Самый распространенный тип. На внешней стороне корпуса в месте прохода шпинделя создается сальниковая камера, заполненная сальниковой набивкой из уплотнительного материала;
- сильфонные. Сильфон изготавливают из гофрированной трубы, сваренной с верхним и нижним кольцом. Сильфонная сборка верхним кольцом соединяется неподвижно с корпусом арматуры, а нижним – со штоком (или золотником арматуры). Шток движется внутри сильфона, гофротруба при этом сжимается-разжимается. Такой узел имеет лучшую герметизацию, чем сальниковый, и применяется при работе с токсичными и агрессивными средами. Недостатки: сложность конструкции и высокая стоимость;
- мембранная арматура – уплотнение выполняется в виде мембраны, центральная часть может прогибаться с амплитудой, достаточной для закрывания/открывания запорного органа. Недостатки: короткий срок службы, невысокие рабочие давление и температура.
Разновидности обратных клапанов
Специалисты подразделяют эти устройства не в зависимости от диаметров обратных клапанов для воды, а по типу запорного элемента в них. Так, клапаны могут быть:
- Тарельчатые.
- Дисковые.
- Шаровые.
- Двухстворчатые.
Шариковый затвор считается довольно надежным. Система основана на том, что шарик движется внутри клапана и когда нужно прикрывает седло. Однако он не всегда прилегает достаточно плотно, что создает проблему с напором.
Тарельчатые клапаны подразделяются на подъемные и поворотные. Последние функционируют под действием воды. Подъемные оснащены подпружиненным штоком, который при напоре воды отжимает пружину и запор выходит вверх.
Дисковый обратный элемент самый востребованный и рекомендуемый специалистами. Его еще называют пружинным. Затвор имеет небольшие размеры с простой и надежной системой задвижки. Диск стоит поперек потока, который отжимает пружину, когда появляется напор.
Затвор лепесткового или двустворчатого клапана состоит из пары створок закрепленных на одной оси. Лепестки удерживает пружина, но как только вода на нее попадает, отжимает их. При такой системе снижается циркуляция воды, что создает высокое напряжение в гидравлике.
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
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.
Материалы для производства
Чугунный клапан
Для изготовления таких конструкций используют материалы, которые соответствуют необходимым требованиям, выставляемым для определенного вида труб и рабочих составов.
Клапан может быть изготовлен с использованием следующих материалов:
- чугуна для ковки или литейного (серого);
- нержавеющей или углеродистой стали;
- бронзы;
- инконеля, монеля и других металлов, в основу которых входит никель.
Материалы, которые годятся для такого производства, отличаются по цене, и степени стойкости к температурным перепадам и образованию ржавчины.
Из серого чугуна, например, в большинстве случаев изготавливают низкопробные приспособления. Бронза, ввиду своей высокой стойкости к коррозии, применяется для работы с коррозионно-активными материалами. Углеродистую сталь, как наиболее прочный из перечисленных металлов, используют там, где поддерживается высокое давление. Жаропрочный хромомолибденовый материал используют на производствах, где температура воздуха может подниматься до 600°С.
Клапаны, состоящие из вышеперечисленных металлов, применяются для оснащения городских гидросистем. Элементы, вмонтированные во внутрь конструкции, могут быть изготовлены из тех же сплавов, что и корпус, а могут состоять из пластмассовых (чаще всего используются в гравитационных моделях) и резиносодержащих материалов.
Для уплотнения и улучшения герметизации седла, штока клапана и затвора, в большинстве случаев используют графит, хлопок, резину или тефлон (все зависит от разновидности и температуры содержимого труб, а также от условий, в которых используется прибор).
Основные задачи прибора
Он делает стабильным давление в системе, защищает от гидравлических ударов, препятствует реверсивной циркуляции жидкости. Если клапан стоит в погружном насосе перед скважиной на дачном участке, позволяет работать насосу без сбоев и поломок.
Типы затворов и принцип их действия
Основной рабочей деталью регулирующей арматуры является затвор. По конструкции регулирующего органа выделяют следующие типы арматуры:
- седельная,
- мембранная,
- клеточная,
- золотниковая.
Седельный затвор
Основными элементами седельного затвора являются плунжер и седло. Плунжером называют цилиндрический поршень, у которого длина значительно больше диаметра. Седло – деталь затвора, расположенная между проходным отверстием клапана и его внутренней частью.
При перемещении поршня через седло меняется размер проходного отверстия. Выпускается одно– и двухседельная регулирующая арматура. Односедельная используется на трубах небольшого диаметра.
Двухседельный затвор позволяет точнее регулировать давление в трубах и может использоваться в трубопроводах диаметром до 30 см, так как в двухседельной системе плунжер лучше уравновешен и проще обеспечить герметичность затвора.
Мембранный затвор
В затворах этого типа также имеется седло, но вместо поршня его перекрывает гибкая мембрана. Мембрана не только позволяет регулировать давление рабочей среды, она защищает внутренние части арматуры от воздействия агрессивных веществ. В затворах этого типа высокий показатель герметичности подвижных элементов.
Однако регулирующий клапан с мембранным затвором вынужденно дополнительно оснащают контролирующими положение штока позиционерами. Необходимость усложнения конструкции обусловлена возможным снижением точности регулировки из-за трения между элементами.
Затвор клеточного типа
В качестве направляющего устройства для подвижного элемента затвора такого типа используется клетка – седло с радиальными отверстиями для управления расходом рабочей среды.
Рекомендуем ознакомиться: Обогрев канализационных труб греющим кабелем для защиты от промерзания
Внутри клетки, меняя ее пропускную способность, перемещается полый цилиндр. Таким образом, клетка выполняет функцию седла и пропускного отверстия.
Правила монтажа клапана
Установка обратного клапана на воду обязательна перед счетчиком. На насос он ставится вначале всасывающего устройства, либо перед самой помпой. А вот будет он стоять горизонтально или вертикально зависит от указаний производителя.
Кроме того, необходимо удостовериться в том, что приобретен нужный клапан, поскольку разные модификации этих устройств предназначены для канализации, водопровода, отопительных систем.
Важно не просто правильно подобрать этот элемент, в зависимости от предназначения, но и ответственно отнестись к его монтажу. Обязательно делать это по ходу водоциркуляции. Определиться просто: по стрелке, которая нанесена на клапан. Также важно предусмотреть техническое обслуживание или замену данного клапана, поэтому устанавливать его следует в доступном месте.
Если устройство крепится на бойлер, прибор необходимо отключить от электропитания и перекрыть воду. Предварительно ее следует удалить и из емкости.
Что касается водопровода, поскольку давление в системах подачи холодной и горячей воды отличается, на каждый трубопровод потребуется свой клапан. Специалисты советуют устанавливать перед этим элементом водоочистной фильтр. Иначе запорный механизм быстро засорится и выйдет из строя.
Важно проследить за тем, чтобы клапан точно подходил для того или иного диаметра трубы и ни в коем случае не уменьшил его. В ином случае может значительно возрасти давление, что опасно для работы системы.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- простая надежная конструкция;
- компактные размеры; маленькая строительная высота в отличие от задвижки;
- высокая герметичность (возможность применения для газо- и пневмопроводов);
- долговечность вследствие небольшого износа уплотнительных элементов;
- простота ремонта и обслуживания;
- использование в большом диапазоне рабочих давлений – от вакуума до 250 Мпа и температур – от -200°С до 600°С;
- малый ход шпинделя.
Недостатки:
- высокое гидравлическое сопротивление;
- область применения – для небольших диаметров;
- могут использоваться для грубой регулировки потока среды (вспомните советские почти вечные «краны»);
- конструкция корпуса обуславливает наличие застойных зон, которые могут служить местом скопления мусора, окалины, примесей.
Выбор и покупка
Перед тем, как определиться с тем, где купить обратный клапан на воду, нужно поинтересоваться наличием гарантии на качественную работу от производителя. Если таковой нет, покупать элемент нецелесообразно.
Также стоит обратить внимание на допустимую температуру рабочей среды, в которой будет функционировать клапан. Из этого можно сделать вывод, для каких систем водопровода он предназначен (горячее или холодное водоснабжение).
Важно учесть и тип присоединительной резьбы. Производители выпускают клапаны со внутренней или наружной резьбой. Отдать предпочтение стоит тому элементу, который проще установить в ту или иную систему.
Проверяется клапан просто. Необходимо дунуть в направлении запора, чтобы тот закрылся. Притом он не должен пропускать воздух.
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.
