Виды обратных клапанов и особенности их установки
Обратный клапан – это вид арматуры, который защищает различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением от изменения направления потока среды в технологической системе, а также ограничивает поток среды из системы при частичном разрушении участка трубопровода.
Принцип действия обратного клапана основан на автоматическом перекрытии проходного сечения запирающим органом (например, затвором или диском) под действием обратного тока рабочей среды. Среда, двигаясь в заданном направлении, создает давление на входе клапана, тем самым приподнимая затвор собственным весом или с помощью дополнительных устройств (например, пружин), а при понижении давления (давление на входе и выходе выравниваются) – запирающий орган перекрывает проходное сечение, закрывая клапан. В то же время проточная среда со стороны выходного отверстия обратного клапана создает усилие на запирающий орган и не даёт открыться клапану.
Обратные клапаны применяются:1) в ЖКХ - в многоквартирных домах на подачи горячей и холодной воды на стояках;2) на входе холодной воды при установке накопительных водонагревателей (бойлеров электрических и газовых);3) в обвязке насосного оборудования;4) в обвязке конденсатоотводчика с существующим противодавлением в конденсатной линии;
5) в обвязке котельного оборудования и др.
Классификация обратных клапанов в зависимости от их конструкции.
Обратные клапаны можно классифицировать по нескольким критериям: по конструкции, по материалу корпуса и внутренних частей, по присоединению, по габаритным размерам.Рассмотрим несколько примеров классификации обратных клапанов по конструкции.
Шаровые обратные клапаны.Запорным элементом этого клапана служит шар, который прижимается к седлу пружиной (рис. 1). Эта конструкция отличается надежностью и, в основном, применяется на небольших диаметрах трубопровода в ЖКХ.
Поворотные обратные клапаны (иногда их называют подъемными)
Запорный элемент поворотного обратного клапана выполнен в виде откидной створки (рис. 2). При токе среды в заданном направлении, створка находится в открытом состоянии, пропуская поток. При токе среды в обратном направлении створка захлопывается, «садится» на седло и перекрывает проток.
Преимуществом поворотных обратных клапанов является невысокая чувствительность к загрязнению среды и способность функционировать в системах больших размеров. Эти устройства широко используются в системах отопления в ЖКХ.
Подъемный (пружинный) обратный клапан
Конструкция подъемных обратных клапанов схожа с запорным вентилем (рис.3) Только подпружиненный затвор открывается не вручную, а под давлением потока среды. То есть под действием давления среды затвор поднимается, пропуская поток, а при падении давления - опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.
Подъемные клапаны могут быть установлены только на горизонтальных участках трубопроводов, с соблюдением вертикального расположения оси клапана.Преимуществами обратного подъемного клапана являются: ремонтопригодность без полного демонтажа, обеспечение герметичности седло/затвор и возможность применения в различных отраслях промышленности. Недостатком – чувствительность к загрязнению среды, которое может привести к заклиниванию клапана.
Двухстворчатый обратный клапан
Запорный элемент двухстворчатого обратного клапана представляет собой две створки, закрепленные на оси, которая расположена по центру проходного сечения. При прохождении потока в заданном направлении клапан находится в открытом состоянии, створки сложены (рис. 4), при прекращении тока среды створки расправляются и закрываются.
Двухстворчатые клапаны подвержены большим потерям напора и не применяются для загрязненных (с крупнодисперсными включениями) сред. Преимуществом же данных устройств является возможность их применения на различные сложные среды (например, морскую воду, нефтепродукты и тд.) путем подбора материала уплотнения диска.
Дисковый обратный клапан межфланцевый
Запорным элементов дискового обратного клапан служит плоский диск (рис.5), который связан с подпружиненным штоком. В рабочем положении диск под давлением среды отжимается, обеспечивая свободный проток, а при понижении давления под действием пружины прижимается к седлу, перекрывая проточное отверстие.
Малый размер и вес обратных межфланцевых клапанов позволяют легко и просто устанавливать их между фланцев в любом положении.Существуют различные модификации клапана по материалу корпуса, уплотнению диска и т.д., которые позволяют применять его в различных отраслях промышленности, но только не для вязких сред и жидкостей с включениями твердых и волокнистых материалов.
Установка и монтаж обратных клапанов
Для корректной работы обратных клапанов необходимо соблюдать следующие рекомендации по их монтажу:1) Стрелка на корпусе указывает направление движения рабочей среды и должна совпадать с ним.2) Межфланцевые обратные клапаны не рекомендуется устанавливать вплотную к фланцу арматуры, так как это может помешать открытию лепестка клапана.3) Для диагностирования выхода из строя обратного клапана, до и после него рекомендуется установить манометры.4) При работе в загрязненных средах перед обратным клапаном всех конструкций клапанов, кроме шарового, следует установить фильтр.
5) При установке обратных клапанов (соответствующих конструкций) на вертикальных участках в условиях спускающегося потока существует ограничение диаметра не более 150 мм.
Отметим, что при установке обратного клапана любой конструкции рекомендуется производить промывку (очистку) трубопровода и фланцевых соединений. При монтаже рекомендуется избегать ударов, разрушающих защитное покрытие арматуры, напряжений трубопроводов и не выравнивать перекосы трубопроводов за счет монтируемой арматуры. При запусках и опрессовке во избежание последствий гидравлических ударов следует производить плавные закрытия и открытия арматуры.
За подробной консультацией по ассортименту обратных клапанов и грамотным подбором указанной арматуры для любой инженерной системы вы можете обратиться к специалистам компании «ТехноИнжПромСтрой» удобным для вас способом.
Разновидности обратных клапанов для воды
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.
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.
Обратный клапан на воду — подробное описание, особенности установки и применения (80 фото)
Обратным клапаном называется разновидность запорной арматуры, основная задача которой сводится к тому, чтобы пропускать жидкость лишь в одном направлении. Благодаря указанному свойству их с успехом применяют при организации системы водоснабжения. Например, обратный клапан для насоса не допускает возвращения в скважину или колодец уже поднятой по трубе воды.
Еще одним плюсом устройства оказывается способность поддержания должного уровня воды в системе ее подачи. При открытии крана отсутствует необходимость ждать вытеснения воздуха, вода подается моментально. Подробнее об этом техническом элементе пойдет речь ниже.
Устройство и принцип работы
Изделие имеет металлический корпус, его можно разобрать на две части, снабженные резьбовой нарезкой. Помимо этого, имеется затвор, выполненный из пластика или металла. Он снабжен резиновой прокладкой и пружиной, которая его подпирает.
Принцип работы достаточно прост. При движении жидкости по трубопроводу, на котором установлен клапан, ее напора оказывается достаточно для того, чтобы отжать пружину, открыв тем самым затвор. Когда подача приостанавливается, напор в системе существенно падает, и пружина возвращает затвор на место, предотвращая обратный ток.
На затвор давит и жидкость, находящаяся в системе после клапана. Таким образом осуществляется полный ход работы.
Разновидности
Оснований, по которым можно классифицировать все клапаны, несколько. А именно: конструкционные особенности, материал, из которого они изготовлены, способ установки и размер.
Конструкционные особенности
Запирающий элемент может быть шарового, подъемного, поворотного и межфланцевого типа. В первом затвор представлен шаром, который подперт пружиной и сдвигается только под давлением жидкости, к примеру, воды. В подъемном устройстве затвор двигается вверх и вниз под действием напора.
По сути устройство с подъемным затвором являет собой клапан обратного давления воды. Ее столб придавливает шток с закрывающей тарелкой, не допуская тем самым возвращения уже прокаченной воды.
Поворотный затвор работает как створка, открывающаяся при движении жидкости и возвращающаяся в исходное положение пружиной, когда давление жидкости в системе ослабевает.
Межфланцевые модели в свою очередь могут быть дисковыми и двустворчатыми. У последнего, судя по названию, затвор представлен двумя створками, которые складываются при прохождении жидкости по системе и сходятся вместе при прекращении подачи.
Дисковый затвор двигается вдоль собственной оси при напоре и возвращается на место, перекрывая подачу, при его отсутствии.
Материал изготовления
Латунные изделия считаются надежными, устойчивыми к долгому воздействию жесткой воды и коррозии. Они пользуются большим спросом. Чугунные модели применяют крайне редко, в основном, для трубопроводов с большим диаметром, поскольку материал подвержен коррозии.
Клапаны из нержавеющей стали практически не имеют нареканий, однако их стоимость достаточно высока. Возможен вариант, когда разные части устройства изготовлены из разных материалов. Прежде чем приобрести требуемый товар, имеет смысл разузнать у продавца информацию по поводу материала.
Способ установки
Крепятся устройства при помощи муфт – переходников с резьбовым соединением. Диаметры обратных клапанов для воды могут быть различны: от 15 до 200 мм, поэтому размеры муфт подбираются с учетом конкретных условий.
Еще один вид крепления – при помощи фланца. Такой вариант применяют преимущественно для чугунных запирающих арматур, устанавливаемых на крупные трубопроводы.
Межфланцевое крепление подразумевает размещение устройства между двумя скрепляющимися друг с другом болтами фланцами.
Размер
Выделяют стандартные, миниатюрные и большие модели. Стандартные считаются самыми ходовыми, используют их для большинства трубопроводов. Миниатюрные устройства идут в ход, когда нет возможности установить стандартную модель.
Преимущественно это обратные клапаны для счетчика воды, устанавливаемые на выходе. Основное их предназначение – не допустить движения воды через счетчик в противоположном направлении. Большие клапаны ставят там, где трубопроводы имеют общественное или промышленное назначение.
Место установки
Чтобы ответить на вопрос о том, как правильно установить обратный клапан, сначала нужно выяснить его будущее месторасположение. Одним из них является выход из погружного насоса, который размещен в скважине.
При отключении насоса, установленная деталь не позволит воде стекать через него обратно в скважину. Другой вариант – на конце водозаборной трубы поверхностного насоса или станции.
Помимо насосов установку производят на трубе подачи воды в нагревательный бойлер. Также необходим монтаж обратных клапанов в контурах системы отопления дома, особенно если их несколько и давление теплоносителя в них разное.
Кроме того, при различии показателей мощности у насосов более сильный способен продавить теплоноситель из одного контура в другой, где стоит устройство меньшей мощности.
Система канализации также требует установки рассматриваемого элемента, чтобы предотвратить обратное движение стоков. При наличии инструмента и элементарных сантехнических навыков смонтировать клапан не составит труда. Главное правило – соблюсти направление движения жидкости через клапан, которое указывается на его корпусе в виде стрелки.
Применение обратного клапана оказывается необходимым тогда, когда идет речь о предотвращении опасной аварийной ситуации. Системы отопления и водоснабжения в частном доме относятся к числу тех систем, которые как раз и нуждаются в монтаже этого полезного элемента.
Фото обратных клапанов на воду
Также рекомендуем посетить:
Регулятор и обратный клапан давления топлива – функции, устройство, признаки неисправности
— Обратный клапан давления топлива (ОКДТ) – устройство и функции
— Регулятор давления топлива (РДТ) – устройство и функции
— Основные признаки неисправности обратного клапана и регулятора давления топлива
Стабильное поступление топлива имеет критическое значение для нормальной работы автомобильных двигателей, оснащенных системой впрыска (дизельные, бензиновые инжекторные и карбюраторные моторы). Неисправности топливной системы приводят к нестабильной работе мотора, потере динамики в разгоне, повышению расхода горючего и увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу. Умение определять наличие неисправностей в топливной системе и понимание их возможных причин серьезно облегчает жизнь любого автовладельца.
Зачастую автолюбители путают обратный клапан и РДТ, тем более что эти устройства весьма похожи внешне и выполняют, по сути дела, одинаковую функцию – поддержание давление топлива в топливной системе автомобиля, но каждый со своими особенностями. Мы коротко расскажем о назначении и устройстве обоих этих устройств, а также опишем основные признаки их неисправности.
Обратный клапан давления топлива (ОКДТ) – устройство и функции
Назначение обратного клапана в любой гидросистеме – пропуск через себя жидкости только в одном направлении. В топливной системе автомобиля такой клапан необходим для того, чтобы топливо, поступившее в топливную систему, не стекало обратно в бак после выключения бензонасоса.
Обычно конструкция обратного клапана предельно проста – запорно-регулирующим элементом в нем является шарик или конус, который не препятствуют поступлению топлива под давлением в топливную систему, но при прекращении давления не дает топливу стекать назад, запирая седло клапана собственным весом или под действием прижимной пружины.
Обратный топливный клапан может устанавливаться в любом месте топливной системы – от бензобака до топливной рампы (часть топливной системы, отвечающая за распределение топлива по форсункам). В дизельных моторах с предпусковым подогревом ОКДТ ставят перед системой подогрева.
Регулятор давления топлива (редукционный клапан) – устройство и функции
В автомобильных моторах с системой впрыска используется регулятор давления топлива (его еще называют редукционным клапаном). В двигателях данного типа количество впрыскиваемого топлива определяется продолжительностью впрыска и составом горючей смеси (ее пропорциями).
В системах с рециркуляцией горючего РДТ, установленный на топливной рампе, сливает излишки поступившего к форсункам топлива обратно в бак. В системах без рециркуляции РДТ устанавливается в корпусе топливного насоса или в баке, и обеспечивает стабильное давление горючего в системе по отношению к атмосферному давлению. Мощность двигателя в такой системе регулируется продолжительностью впрыска горючего в форсунки.
Конструктивно РДТ представляет собой мембрану, которая уравнивает давление горючего, с одной стороны, и давление прижимной пружины и поступающего в мотор воздуха – с другой.
Основные признаки неисправности обратного клапана и регулятора давления топлива
Основные признаки неисправности ОКДТ и РДТ весьма схожи, что иногда затрудняет определение виновника проблем в случае присутствия в автомобиле обоих устройств. Определить место неисправности можно, измеряя выдаваемое устройствами рабочее давление на выходе.
Типичный признак неисправности ОКДТ – нестабильный запуск двигателя (особенно после простоя). Через неисправный клапан (ослабла пружина, износилось седло или стопор клапана) горючее просачивается обратно в бак, в результате давление в топливной системе может быть недостаточным для нормального запуска. В дизелях неисправный ОКДТ может привести к «завоздушиванию» топливопроводов и нестабильной работе мотора даже во время движения.
Симптомы неисправности редукционного клапана могут быть более разнообразными, и некоторые из них могут также быть признаками проблем с обратным клапаном – вынесение вердикта лучше доверить автомеханику. В любом случае ремонту редукционный и обратный клапаны не подлежат – они меняются целиком, благо стоят недорого. Задуматься о диагностике и замене этих деталей стоит, если ваш автомобиль проявляет следующие симптомы:
- Автомобиль плохо заводится
- «Плавают» обороты двигателя
- Автомобиль беспричинно глохнет
- Двигатель «тупит» при разгоне
- Увеличился расход топлива
- При разгоне из выхлопной трубы идет черный дым (это может быть признаком избытка топлива в камерах сгорания)
- Увеличился выброс СО и CH (может быть зафиксировано во время техосмотра)