Для чего нужен обратный клапан в счетчике для воды

Здесь вы узнаете:

• Виды и назначение обратного клапана для насосной станции
• Обратные клапаны для насосных станций: типы конструкции
• Где правильно устанавливать обратный клапан
• Материалы, маркировка, размеры
• Правила установки обратного клапана
• Ошибки монтажа
• Возможные неисправности и методы их устранения
• Обзор популярных моделей

Обратный клапан для насосной станции — обязательный элемент системы водоснабжения. Благодаря этому элементу после отключения прокачивающего механизма вода не стекает обратно в источник — благодаря обратному клапану трубопровод всегда остается заполненным.

Виды и назначение обратного клапана для насосной станции

Размеры у обратного клапана небольшие, но без этой мелочи напор в водопроводной системе поддерживать будет невозможно. Он относится к той категории трубопроводной арматуры, основная его задача которой заключается в предотвращение изменения потока воды в трубах системы водоснабжения вспять.

Бытовое насосное оборудование не рассчитано на ее движение в нештатном направлении.

Обратный клапан используется для пропуска водного потока только в одном направлении, перекрывая ему полностью путь назад (+)

На рынке есть модели насосных станций, в комплектацию которых производители закладывают наличие обратного клапана. К подобным вариантам прилагается шланг всасывания с вмонтированным обратным клапаном. Но в большинстве случаев эту арматуру приходится приобретать самостоятельно.

Ставятся подобные затворы как на всасывающую магистраль, так и на вводе во внутридомовую водопроводную систему сразу за насосом с гидроаккумулятором или перед насосной станцией.

В зависимости от места установки в схеме системы водоснабжения обратные клапаны подразделяются на:

• Донные. Препятствуют обратному движению поднятой из источника воды при выключении насосного оборудования. Создают условия для эксплуатации агрегата без постоянного наполнения водой перед запуском его самого и всасывающей магистрали.
• Трубопроводные. В их числе осевые и створчатые разновидности. Предотвращают падение рабочей величины давления в системе.

Если на конце всасывающей трубы насосной станции отсутствует обратный клапан, то при остановке насоса вода под действием силы тяжести начнет стекать обратно. В результате в магистрали будут формироваться воздушные пробки, в условиях “сухого хода” станут разрушаться уплотнители. Как следствие, вода проникнет в электронасос и вызовет его перегорание.

Обратным клапаном может быть оснащена не только начальная точка всасывающей магистрали. Для обеспечения поддержки давления его устанавливают на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком при его отдельном размещении

В большинстве своем современные помпы имеют защиту от таких процессов. Но воду для пуска в них придется заливать после каждой остановки агрегата.

В отдельных моделях насосов возможна и вовсе обратная раскрутка рабочего колеса, что может повлечь его выход из строя. Установка этой арматуры на линии забора жидкости из источника обязательна, иначе никакая электронная защита водонапорному агрегату не поможет.

При соединении нескольких насосных станций в единый узел обратные клапана защищают выключенный агрегат от давления работающих устройств

С трубопроводным обратным клапаном ситуация несколько иная. Здесь он больше защищает не насос, а систему водораздачи внутри дома. Запирая воду в трубах, не давая ей вернуться назад в гидроаккумулятор, обратный затвор способствует поддержанию в системе требующегося значения рабочего напора. Без него вода будет стремиться назад в аккумулирующий бак, заставляя его работать в нештатном режиме.

Обратные клапаны повышают эффективность и надежность работы насосной станции, защищая при этом насос, сантехнику и водопроводную систему от гидравлических ударов. В целом – незаменимое устройство. Но на открытие затвора воде приходится тратить усилия, что снижает давление потока после его прохождения на 0,1–0,3 атм.

Донный обратный клапан

Донные разновидности обратных клапанов устанавливаются на входе откачивающей воду магистрали. Применяются для оснащения поверхностных насосных систем с целью защиты от падения давления.

Задача донного обратного клапана заключается в сохранении воды в системе и поддержании рабочего уровня давления (+)

По конструктивной специфике донные обратные клапаны подразделяются на:

• Пружинные. Рабочий запирающий механизм их состоит из пружины и диска, который при сокращении пружины под напором воды смещается вдоль корпуса устройства и пропускает поток.
• Створчатые. Основной орган представляет собой одну или две поперечные створки, раскрывающиеся под напором откачиваемой воды и возвращающиеся на место при его прекращении.

По способу крепления к торцу всасывающего шланга или трубы донные клапаны подразделяются на муфтовые и фланцевые. В тандеме с бытовыми насосными агрегатами чаще всего применяются муфтовый вид.

Под давлением воды пружина устройства сжимается, а прикрепленный к ней запорный диск открывает путь потоку только в одном направлении

Муфтовые соединения обратных клапанов проще в установке, но требуют периодического контроля состояния, особенно при работе с вибрационной помпой

Створчатый обратный клапан – самый простой в эксплуатации ремонтопригодный вариант устройства, створка которого открывается только в одном направлении под напором откачиваемой воды (+)

Перед донным обратным клапаном рекомендована установка сетчатого фильтра. Он обязан исключать проникновение в насосную систему биологических загрязнений и твердых частиц, обладающих абразивным эффектом.

Устройство необходимо устанавливать согласно направлению, указанному на корпусе стрелкой. Расстояние от дна водозаборной выработки до обратного клапана должно быть не меньше 0,5 – 1,0 м в зависимости от класса агрегата и рекомендаций производителя. Между зеркалом воды в колодце или скважине и клапаном должна быть толща воды не менее 0,3 м.

Насосные системы с погружной помпой оборудуют обратным клапаном без фильтра, т.к. они оснащаются встроенными очистительными устройствами для защиты функциональной “начинки” от трения. Обратный клапан в этом случае устанавливается перед подающей трубой сразу после насосного агрегата. Используется для предотвращения спада давления в сети.

Обратный клапан в насосной системе с погружным насосом устанавливается сразу после агрегата на входе всасывающей трубы

Области применения самодельного изделия

Такой самодельный обратный клапан можно применять в разных случаях:

Схема подключения насоса.

• система водяного отопления основана на конвекции (теплая вода уходит вверх, а обратный контур подходит с нижней стороны котла). Но часто просто нет возможности прокладки контура снизу, тогда его проводят сверху, применяя обратный клапан;
• при монтаже солнечных коллекторов надо учитывать малую разность температур входящей в устройство и выходящей из него воды. К тому же, мал перепад высот патрубков в накопительной емкости (баке). Для устранения этих недостатков на приточном патрубке солнцегрейки монтируют обратный клапан;
• чтобы всасывающий насос нормально функционировал, его надо залить водой. Для того чтобы вода не сливалась при выключении насоса, на всасывающем конце шланга устанавливают обратный клапан;
• многие сталкивались с проблемой повреждения элементов электрических нагревателей (ТЭНов) при малом количестве воды в баке. Для решения этой проблемы устанавливают обратный клапан, он сам не дает осушить бак при прекращении подачи воды. Таким образом, элементы водонагревателя всегда залиты жидкостью и не перегорают;
• если у вас на даче нет центрального водоснабжения и приходится хранить воду в разных емкостях (например в бочках объемом 200 л), то с целью экономии места на вашем дачном участке емкости для воды желательно установить вертикально. Для нормального заполнения бочек водой и ее экономии самодельное изделие монтируют на каждой имеющейся емкости.

Обратные клапаны для насосных станций: типы конструкции

В продаже можно найти большое количество подобных приспособлений, которые отличаются по конструкции, материалу, размеру, и каждый имеет свои особенности при установке:

• Обратный клапан для воды для насоса чаще всего можно встретить с запирающим элементом подъемного типа. Устройство оснащено затвором, который поднимается вверх или опускается вниз, препятствуя движению воды. Когда вода поступает, затвор поднимается и пропускает ее, а при падении давления затвор опускается и не дает жидкости вернуться. Двигается механизм благодаря специальной пружине.

Принцип действия клапана

• Обратные детали для насоса шарового типа. Данный вид устройств имеет шаровидный затвор, который преграждает путь жидкости. При давлении напора воды пружина поднимает шар, и система пропускает воду, а после того как напор падает, элемент закрывается.

Устройство шарового изделия

• Дисковый элемент. Он имеет затвор в виде диска, который перемещается вдоль своей оси при помощи пружины.

Конструкция дискового элемента

• Двустворчатые устройства. Их затвор имеет две створки, которые складываются при давлении воды, а когда давления нет, закрываются; все это приводит в действие пружина.

Дисковые и двустворчатые приспособления

В быту чаще всего применяется деталь с подъемным типом механизма. Его можно ремонтировать, заменяя пружину.

Схема установки для станции

Устройство

В конструкцию любого вида обратного клапана входит разборный цилиндрический корпус, состоящий из:

• зоны приёма (соединения с трубопроводом);
• ограничителя (одной или двух створок, шарика и т. п.);
• механизма, для фиксации ограничителя;
• зоны вывода (крепления с трубопроводом).

Для изготовления корпусных деталей используется:

• латунь;
• бронза;
• титан;
• чугун;
• сталь (в том числе легированная и нержавеющая);
• неметаллические материалы;
• высокотемпературная ферритная сталь.

Необходимую герметичность запорного элемента на седле обеспечивают уплотнительные поверхности, для изготовления которых применяется:

• прочная каучуковая резина;
• пластмасса;
• коррозионностойкая сталь, наплавленная тонким слоем.

Где правильно устанавливать обратный клапан

Установка такого элемента конструкции системы водоснабжения чаще всего требуется непосредственно в месте забора воды, то есть на конце трубы. Такое расположение этого узла применимо как для трубы в колодце, так и в скважине при установке всасывающего поверхностного насоса.

Соответствующий диаметру трубы клапан, посредством переходника устанавливается на самую нижнюю часть трубы, и таким образом препятствует оттоку воды из водопровода.

Особенностью такого варианта выступает необходимость в обязательном порядке кроме клапана установить на него и сетчатый фильтр, для предотвращения попадания в камеру устройства мелких камней и прочего мусора. Такие инородные предметы могут блокировать работу механизма закрытия и, таким образом, привести клапан в нерабочее состояние.

Для погруженных центробежных насосов, постоянно находящихся в воде установка клапана делается, сразу после насоса, но при такой схеме рекомендуется установка проточного фильтра с герметичным корпусом. Такая конструкция обеспечит постоянную подачу воды, поскольку столб воды будет находиться над корпусом устройства, а пространство фильтра и камеры насоса и так постоянно находится под толщей воды.

Еще одним подобным вариантом установки клапана может быть вариант установки его в связке с глубинным насосом мембранного типа. Здесь, в зависимости от конструкции насоса, его можно устанавливать как на выходной патрубок, так и в качестве вставки в трубопровод или шланг.

Инструменты

Для изготовления устройств понадобятся следующие инструменты и оборудование, наверняка имеющееся в каждой уважающей себя домашней мастерской:

• Рабочий стол или верстак.
• Тиски или массивная струбцина.
• Ножовка по металлу.
• Дрель или настольный сверлильный станок.
• Пассатижи.
• Монтажный нож.
• Набор напильников и надфилей.
• Наждачная бумага разной зернистости.
• Лобзик (электрический).

Материалы и комплектующие для различных конструкций требуются разные и будут перечислены в соответствующем разделе.

Материалы, маркировка, размеры

Обратный клапан для воды делают из нержавеющей стали, латуни, большие размеры из чугуна. Для бытовых сетей обычно берут латунь — не слишком дорого и долговечно.

Нержавейка, безусловно, лучше, но выходит из строя обычно не корпус, а запорный элемент. Вот к его выбору и стоит подойти внимательно.

Для пластиковых водопроводных систем делают обратные клапаны из того же материала. Они бывают полипропиленовые, пластиковые (для ПНД и ПВД). Последние могут быть под сварку/склейку или резьбовые. Можно, конечно, впаять переходники на латунь, поставить латунный клапан, затем снова переходник с латуни на ППР или пластик. Но такой узел обходится дороже. Да и чем больше точек соединения, тем ниже надежность системы.

Для пластиковых и полипропиленовых систем есть обратные клапаны из того же материала

Материал запорного элемента — латунь, нержавеющая сталь или пластик. Тут, кстати, тяжело сказать, что лучше. Стальные и латунные долговечнее, но если между краем диска и корпусом попадает песчинка, клапан заклинивает и не всегда ему можно вернуть работоспособность. Пластик быстрее снашивается, но зато его не клинит. В этом плане он надежнее. Не зря некоторые производители насосных станций ставят обратные клапаны с пластиковыми дисками. И как правило, все работает лет 5-8 без сбоев. Потом обратный клапан начинает «травить» и его меняют.

Что указывается в маркировке

Несколько слов о маркировке обратного клапана. В ней указывается:

• Тип
• Условный проход
• Условное давление
• ГОСТ, по которому он изготовлен. Для России это ГОСТ 27477-87, но на рынке не только отечественная продукция.

Возвратный клапан для воды: маркировка по ГОСТу

Условный проход обозначается как ДУ или DN. При выборе этого параметра надо ориентироваться на другую арматуру или диаметр трубопровода. Они должны совпадать. Например, ставить будете обратный водяной клапан после погружного насоса, а к нему фильтр. Все три компоненты должны иметь одинаковый условный проход. Например, на всех должно быть написано ДУ 32 или DN 32.

Пару слов про условное давление. Это давление в системе, при котором запорная арматура сохраняет работоспособность. Брать ее надо точно не меньше вашего рабочего давления. В случае с квартирами — не менее проверочного. Оно по нормативу превышает рабочее на 50%, а в реальных условиях может быть и гораздо выше. Давление для вашего дома можно узнать в управляющей компании или у сантехников.

На что еще обратить внимание

С каждым изделием должен идти паспорт или описание. В нем указана температура рабочей среды. Не все клапаны могут работать с горячей водой или в системе отопления. Кроме того, указывается в каком положении они могут работать. Некоторые должны стоять только на горизонтали, другие только на вертикали. Есть и универсальные, например, дисковые. Поэтому они пользуются популярностью.

Давление открывания характеризует «чувствительность» арматуры. Для частных сетей редко имеет значение. Разве что на линиях подачи, близких к критической длине.

Еще обратите внимание на присоединительную резьбу — она может быть внутренней или наружной. Выбирайте, исходя из удобства установки. Не забывайте про стрелку, которая указывает направление движения воды.

Размеры обратных клапанов на воду

Размер обратного клапана на воду считается по условному проходу и выпускают их под все — даже самые маленькие или самые большие диаметры трубопроводов. Самый маленький ДУ 10 (10 мм условный проход), самый большой — ДУ 400. Есть они тех же размеров, что и вся другая запорная арматура: краны, вентили, сгоны и т.д. Еще к «размерам» можно отнести условное давление. Самое низкое — 0,25 МПа, самое высокое — 250 МПа.

Каждая фирма выпускает обратные клапаны для воды нескольких размеров

Это не значит, что любой из клапанов будет в любом варианте. Наиболее ходовые размеры — до DN 40. Дальше уже идут магистральные, а они приобретаются обычно предприятиями. В розничной сети вы их не найдете.

И еще, обратите внимание, что у разных фирм при одинаковом условном проходе, наружные габариты устройства могут отличаться. По длине — понятно. Тут камера, в которой находится запорная тарелка, может быть больше или меньше. Также отличаются и диаметры камер. А вот разница в районе присоединительной резьбы может быть только за счет толщины стенок. Для частных домов это не так и страшно. Тут максимальное рабочее давление 4-6 Атм. А для многоэтажек может быть критично.

Как проверить

Самый простой способ проверки обратного клапана — дунуть в него в направлении, которое его запирает. Воздух проходить не должен. Вообще. Никак. Еще попробуйте нажимать на тарелку. Шток должен ходить плавно. Без щелчков, трения, перекосов.

Как проверить обратный клапан: дунуть в него и проверить гладкость

Осмотрите также седло и диск. Особенно в месте где они прилегают друг к другу. Все должно быть ровно/гладко. От того насколько все точно пригнано, зависит герметичность этого типа арматуры. В моделях подороже на пластине установлено резиновое/полимерное/пластиковое уплотнительное кольцо. Стоит ли говорить, что оно должно лежать ровно, без волн, не должно быть царапин или заусенцев.

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.

Правила установки обратного клапана

Есть два варианта установки обратного клапана на систему водоснабжения, если в ней задействована насосная станция:

• перед насосной станцией;
• сразу после храповика на трубе всасывающей.

Наиболее оптимальным считается второй вариант, потому что установка обратного клапана перед станцией может привести к ограничению объема воды, необходимого для сброса во всасывающую трубу и последующего захвата насосом в момент его включения.

В этом случае вместе с рабочей средой насос может захватить порцию воздуха. Это приводит к появлению шума в трубопроводе и выталкиванию воздушной пробки в момент открывания водоразборного крана.

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.

Ошибки монтажа

Часто встречающиеся ошибки при обустройстве невозвратного клапана:

• не учитывается направление потока;
• соединения плохо загерметизированы, что может привести к протечкам при закрытом затворе;
• подобрано чересчур большое сечение устройства, поэтому оно стучит во время работы;
• клапан излишне близко размещен к насосу, что становится причиной дребезжания;
• использовано много сантехнического льна при обмотке резьбы – муфта может расколоться.

Иногда забывают убрать заглушку проходного отверстия либо фиксатор затвора.

Возможность изготовления своими руками

Глубокого финансового смысла самостоятельное изготовление клапанов не имеет- покупка комплектующих обойдется чуть ли не дороже готового клапана промышленного производства. Либо в домашней мастерской должны быть высокоточные сверлильные, токарные и фрезерные станки для самостоятельного изготовления деталей устройства.

Чаще всего домашние мастера делают клапаны своими руками, чтобы проверить свои силы в конструировании и сборке. Делают также нестандартные затворы для домашних технологических установок для изготовления напитков или аквариумных систем фильтрации и аэрации. Далее будет рассмотрена конструкция и технология изготовления затворов:

• Шаровой для воды.
• Гравитационный шаровой для воды.
• Тарельчатый.
• Лепестковый для вентиляции.

Рисунок 3. Устройство лепесткового воздушного клапана

Конструкции выбраны несложные, технология не требует применения дорогостоящего оборудования. Сделать несложный обратный клапан в домашней мастерской вполне реально. Достаточно владеть слесарными навыками на среднем уровне.

Возможные неисправности и методы их устранения

Несмотря на высокую надежность таких устройств они, как и любой технический элемент имеют особенности эксплуатации и также могут ломаться и выходить из строя. Чаще всего обратный клапан перестает работать:

• При попадании в корпус мусора и камней;
• При повреждении пружины;
• При снашивании поверхности резиновых или пластиковых уплотнителей;
• Постепенного старения и потери эластичности пластика и резины;
• Воздействия воды и растворенных в ней химических веществ.

Традиционно в случае неудовлетворительной работы клапана, его попросту меняют, поскольку замена отдельных деталей и узлов по стоимости намного превосходит цену нового. А вот продлить срок службы такого устройства, вполне возможно, для этого достаточно установить на входе обычный, самый простой сетчатый фильтр. Такого простого устройства вполне достаточно для того чтобы срок службы клапана был увеличен практически вдвое.

Принцип работы

Принцип работы запорного устройства данного типа достаточно прост и заключается в следующем:

• вода, поступающая в корпус прибора под напором, оказывает воздействие на затвор и отжимает пружину, которая удерживает его в положении «закрыто»;
• пока уровень давления потока достаточно высок, пружина находится в сжатом состоянии и удерживает запорный элемент в положении «открыто» и вода может свободно течь через корпус прибора в требуемую сторону;
• при снижении давления или изменении направления движения воды, пружинный механизм клапана возвращает затвор в положение «закрыто».

Работая таким образом, обратный клапан, предотвращает нежелательное движение жидкости в обратном направлении.

Обзор популярных моделей

Определить место, где ставить обратный клапан – не главное, что нужно знать об этом элементе системы водоподачи.

Современный рынок представляют отечественные и зарубежные представители. V107, 19ч21бр, 16ч42р – артикулы наилучших модификаций. Эти изделия характеризуются длительным сроком службы, надежностью, неприхотливостью, ремонтопригодностью. Но главное, монтажные работы можно произвести собственными руками без применения специализированного инструмента и не тратить деньги на работу строительной бригады.

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.