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.
Принцип работы
В основе принципа его работы лежит уникальность созданной опытными инженерами конструкции, которая одновременно не имеет ничего лишнего, с технологической точки зрения. Корпус представлен в виде стального или чугунного изделия, внутри которого расположен один из запорных механизмов, который функционирует при помощи расположенной неподалеку пружины (оказываемого ей давления).
Таким образом, удается открыть или закрыть клапан в нужном направлении по ходу движения носителя. Показатель жесткости регулируется вручную, в зависимости от требований системы. В процессе передвижения рабочего потока по трубопроводу показатель давления будет расти, и этот показатель будет влиять и на установленный запорный механизм.
Отталкиваясь от первоначальных механических настроек, пружина будет настроена на определенный показатель. При превышении указанной отметки клапан начнет открываться, тем самым давая возможность носителю двигаться в заданном направлении. Если поток начнет ослабевать, то пружина будет стремительно прижиматься, тем самым блокируя путь рабочей среды. Успевший проникнуть объем жидкости будет двигаться в заданном направлении, а вот вернуться обратно никак не сможет. Этому поспособствует установленный запорный элемент.
Виды обратного клапана
Пружинный (подъемный)
Применяется только на горизонтальных трубах, при обязательной вертикальной осевой установки.
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
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
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.
Правила выбора запорного устройства
Выбор обратного клапана, предназначающегося для отопительной системы, — мероприятие ответственное. Если знания в этой области минимальны, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Это гарантирует, что новая система отопления будет работоспособной и безопасной.
Нужно знать, что вне зависимости от своего типа все обратные клапаны различаются по способу подключения к трубопроводу.
Муфтовые обратные клапаны очень просты в монтаже. Однако резьбовое соединение не может выдержать большого давления, поэтому они имеют ограничения в использовании
Муфтовые устройства оборудуются соединительным резьбовым узлом, что значительно облегчает их подключение к магистрали. Чаще всего таким узлом оснащаются дисковые клапаны, предназначенные для установки в автономных отопительных системах квартиры или же частного дома. Их отличительная черта – небольшой диаметр. Чаще всего он не больше ДУ-50.
Фланцевые изделия представляют собой конструкцию, собранную на основе детали, имеющей отверстия под крепления. При помощи последних она соединяется с основным трубопроводом. Фланцевое соединение намного более прочное, чем резьбовое.
По этой причине фланцевые клапаны широко применяются при обустройстве магистралей большого диаметра. Наиболее востребованы устройства шарового типа.
Межфланцевые приборы предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они отличаются небольшим весом и компактностью. Очень часто в межфланцевом исполнении выпускают обе разновидности клапанов лепесткового типа.
В продаже можно найти обратные клапаны, которые устанавливаются путем сварки. Такой вариант может использоваться, к примеру, при обустройстве отопления из полипропиленовых труб.
Обратные клапаны фланцевого типа надежно крепятся на трубу. Такое соединение выдерживает высокое давление, что позволяет использовать устройства в централизованных магистралях
Еще один важный критерий выбора – материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Такой вариант считается оптимальным для магистралей диаметром менее 0,04 м.
Металл практически не подвержен коррозийным процессам, способен выдержать нагрузку до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безаварийно и очень долго, однако его стоимость довольно велика.
Меньшая цена у латунных затворов. Они подвержены коррозии, но этот процесс идет очень медленно, что значительно увеличивает срок эксплуатации.
Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее нагрузки, возникающие в бытовой сети, они выдерживают довольно легко.
Самые прочные клапаны изготавливают из чугуна — они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительную массу.
В силу особенностей производства, из чугуна могут быть изготовлены только корпуса деталей диаметром больше 40 мм. По этой причине для обустройства автономных отопительных систем они используются крайне редко.
Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние элементы обратного клапана были выполнены из металла. Пластик обычно обладает меньшей прочностью, что может привести к преждевременному выходу детали из строя
Выбирая обратный клапан, нужно помнить еще об одном правиле — его диаметр должен точно соответствовать параметрам проходного отверстия.
Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимые для эксплуатации значения, установленные производителем выбранной модели
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
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)
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.
Основные элементы закрытой теплосистемы
ЗСО включает следующие элементы:
- Котел – газовый, электрический или твердотопливный.
- Циркуляционный насос.
- Закрытый расширительный бак. Его работа подробно описана в статье «Расширительный бак для отопления закрытого типа».
- Трубы и соединители. Их два – подающий, по которому горячий теплоноситель поступает в тепловую магистраль, и обратный, предназначенный для оттока остывшей жидкости. Существуют однотрубные схемы без обратки. В зданиях с водяным отоплением проводится дополнительная линия подпитки для автоматического пополнения контура водой.
- Манометр для контроля давления.
- Воздухоотводчик для сброса воздуха.
- Аварийный клапан для удаления излишков теплового носителя.
- Запорная арматура – краны и вентиля, перекрывающие линии поступления и оттока жидкости.
- Фильтры (грязевики) – для очистки воды.
- Крепежные устройства для монтажа элементов.
В замкнутую схему нередко также включают дополнительные клапаны, вентили и термостаты для балансировки давления, контроля температуры и улучшения работы отопления. К ней можно подсоединить теплые полы и бойлер косвенного нагрева для горячего водоснабжения.
Что это такое
Мы обсуждаем несложное приспособление, пропускающее воду в одном направлении и блокирующее противоток.
Обратный клапан для систем водоснабжения и отопления конструктивно может относиться к одному из трех типов:
| Изображение | Описание |
Движение затвора вдоль оси водопровода обеспечивает арматуре минимальный размер | Пружинный: латунный или пластиковый затвор движется по отношению к седлу поступательно и снабжен возвратной пружиной. Достоинства решения — дешевизна, компактность и возможность установки в произвольном положении, недостаток же состоит в том, что этот клапан пропускает воду лишь при значительном перепаде давлений. Дело в том, что потоку воды нужно преодолеть сопротивление возвратной пружины. |
Роль затвора выполняет свободно перекатывающийся в корпусе шар | Шариковый: затвор представляет собой шар, движущийся в трубке. Для срабатывания установленного в горизонтальном положении шарикового клапана, нужен минимальный перепад давлений. Недостаток конструкции — в том, что этот вид арматуры можно устанавливать лишь в определенных положениях. |
Конструкция с поворотным затвором | Поворотный: затвор поднимается при протоке воды и опускается, перекрывая седло, под собственной тяжестью. Как и шариковый, поворотный клапан имеет ограничения по положению установки. |
Узнать больше об этом виде водопроводной арматуры вам поможет видео в этой статье.
Разновидности обратных клапанов
Есть клапаны, устанавливаемые с помощью муфт, фланцев. Некоторые требуют специальных фитингов, сварки. Муфтовые механизмы соединяются резьбой, легко подсоединяются, такой узел используется на дисковых клапанах. Муфты используются для установки арматуры в квартире или собственном доме.
Клапаны обратного запирания отличаются конструкцией, условиями эксплуатации и назначением.
Различают затворные устройства:
- лепестковые;
- тарельчатого типа;
- шаровые разновидности.
Лепестковые
Разновидности латунных лепестковых обратных клапанов
Тонкая стальная пластина служит в качестве затвора и крепится на шарнирной конструкции, что обеспечивает подвижное положение.
Лепестковый обратный клапан для отопления выпускается двух типов:
- поворотный или одностворчатый;
- двустворчатый.
В первой разновидности присутствует одна пластина, которая крутится вокруг центральной линии. Створка приподнимается, когда теплоноситель движется в заданном направлении. Проходное отверстие закрывается опустившейся деталью на пружине при реверсном течении. Двустворчатые устройства оснащаются двумя запирающими пластинками, зафиксированными на центральной оси и находящимися в проходе отверстия.
Лепестковые виды имеют преимущества:
- в некоторых клапанах не стоят пружины, такие типы используются в естественных гравитационных системах (самотечных);
- устройства стоят недорого.
Отрицательные стороны заключаются в том, что двустворчатый тип оказывает препятствие току жидкости, поэтому применяется только в магистралях с высоким напором.
Изделия тарельчатого типа
Принцип работы тарельчатого обратного клапана в системе
Затвор выполняется в виде диска из металла или пластика. Элемент перекрывает поток жидкости, если энергоноситель меняет направление. Диск устанавливается на пружине, которая при прямом движении находится в сжатой позиции. Изменение направления ведет к распрямлению детали и перемене местоположения запирающего диска. В конструкции есть уплотнитель для плотной посадки затвора, такая деталь полностью исключает течь.
Преимущества дисковых клапанов для схем обогрева дома:
- небольшие габариты и малый вес позволяют использовать механизмы на контуры небольшого диаметра;
- прибор не требует периодического технического осмотра и ремонта;
- устройство отличается невысокой ценой.
Недостатком служит невозможность ремонта тарельчатого клапана, поэтому требуется замена. Механизм создает сопротивление потоку и не используется в схемах с геотермальными насосами. На диске откладывается солевой осадок, устройство перестает работать.
Шаровые затворы
Принцип работы шарового обратного клапана
Затворный механизм выполнен в форме шара из алюминия или других металлов. Элемент имеет покрытие из резины для увеличения срока работы. Шариковый элемент поднимается при передвижении водяного потока в правильном направлении и находится в верхней части клапана. В противоположную сторону энергоноситель не поступает, т. к. элемент опускается и перекрывает отверстие.
Достоинства шаровых клапанов:
- конструкция надежно работает, т. к. строение не предусматривает трущихся и движущихся частей;
- вверху механизма есть крышка для обследования или ремонта;
- устройство не создает гидроударов в системе при передвижении шарика.
К недостаткам относится большой диаметр, из-за которого шаровые затворы применяются в магистралях значительных диаметров, а подключение в бытовые тепловые сети не всегда уместно.
Схема действия
В состав системы водяного отопления входит котёл (водонагреватель), трубопроводы обратного и подающего типа, а также нагревательное оборудование, расширительный бачок и защитный клапан. Жидкость прогревается до нужной температуры в котле и поднимается в подающий трубопровод и стояки, благодаря расширению.
Оттуда она переходит в нагревательное оборудование – батареи и радиаторы, которым отдаёт часть тепла. Затем обратный трубопровод направляет воду в котёл, где она опять прогревается до заданной температуры. Цикл повторяется, пока система находится в рабочем состоянии.
Важно помнить, что горизонтальные трубы монтируют с уклоном по отношению к движению рабочей среды
Защита закрытого контура от воздуха
В любой схеме отопления образуется воздух. Причины этого явления могут быть следующими:
- нагрев воды, сопровождающийся выделением пузырьков газа,
- реакция металла с водой с выделением кислорода,
- слишком быстрое заполнение коммуникаций,
- низкое давление,
- нарушения герметичности трубопроводов, невидимые внешне.
Для удаления скоплений воздуха на батареях устанавливают краны. Существует несколько моделей таких устройств:
- Запорно–регулировочный кран открывают, чтобы слить жидкость вместе с воздушной пробкой. Это неудобно, поскольку приходится спускать большой объем носителя.
- Ручной кран Маевского – потери жидкости при удалении воздушной пробки минимальны, но работу придется проделать вручную.
- Автоматический воздухоотводчик – удаляет воздух самостоятельно. Однако автоматика не всегда срабатывает, поэтому за батареями надо следить. Если они стали плохо греть или на корпусе появились холодные участки, спустите воздух вручную. Для сбора жидкости используйте ведерко, пластиковую бутылку или другую емкость.
Виды замкнутых отопительных систем
Все ЗСО делятся на группы по количеству труб, их расположению и направлению тока теплоносителя. Перед выбором закрытой системы отопления для частного дома нужно понять принципы их работы.
Однотрубная замкнутая система
В такой схеме радиаторы подключены друг за другом вдоль одной отопительной магистрали. Теплоноситель проходит последовательно через каждый из них и возвращается обратно в котел.
- Экономия – требуется меньше материалов.
- Простота проектирования и монтажа.
- Гидродинамическая устойчивость.
Недостатки замкнутого однотрубного контура:
- Неравномерный нагрев радиаторов. Жидкость, проходя через все батареи, охлаждается и в последнюю поступает чуть теплой. Особенно часто такое происходит, если последовательно присоединить несколько отопителей.
- Сложность регулировки. Из-за неравномерного нагрева элементов установить комфортную температуру сложно.
- Подходит только для небольших зданий.
Работу однотрубной замкнутой системы улучшает установка байпаса – перемычки между верхней и нижней трубой, подходящей к батарее. Создаются обходные тепловые пути, и линия нагревается быстрее.
Тепломагистраль можно расположить горизонтально или вертикально. В первом случае нагретые вода или антифриз будут двигаться вдоль комнат, а во втором – перемещаться по стоякам, опаливающим радиаторы, расположенные друг над другом.
Двухтрубная замкнутая система отопления
Такая конструкция предусматривает установку двух теплопроводов – по подающему горячий носитель поступает в радиаторы, а по обратному возвращается назад. Существует два варианта закрытых двухтрубных отопительных схем:
- Тупиковая – в здании прокладывается несколько замкнутых ветвей, каждая из которых состоит из подающего контура и обратки. Нагретый теплоноситель доходит до конца линии и оттекает обратно к котлу. Теплый и холодный поток движутся навстречу друг другу, поэтому теплосистему называют встречной.
- Кольцо Тихельмана – подающий и обратный контур прокладываются по кольцу вдоль помещения. Жидкость проходит по кругу и попадает обратно в котлоагрегат. Нагретый и охлажденный теплоноситель движутся в одном направлении, поэтому схему называют попутной.
Тупиковая и попутная система могут быть горизонтальными и вертикальными. Их можно проложить по длине в здания или по его высоте.
Преимущества двухтрубных теплосистем:
- равномерный нагрев радиаторов;
- более простая и точная регулировка;
- возможность монтажа в строении любого размера, площади и планировки;
- нетребовательность – батареи будут греть даже при погрешностях в расчетах.
- сложность проектирования и монтажа;
- большие затраты на материалы.
Для самостоятельного монтажа лучше выбирать тупиковую систему. Она универсальна, нетребовательна и устойчиво функционирует в любом доме, как в новом, так и давно построенном. Попутная больше подходит для просторных помещений без тупиков и препятствий, что значительно ограничивает ее применение.
Лучевая (коллекторная) двухтрубная система отопления
Этап схема имеет сложную конфигурацию. В каждом помещении ставится два коллектора – входной и обратный, от которого отходят подающий и обратный контуры. Подходит для зданий любой планировки и площади, но особенно рекомендуется при большом количестве отопителей. Лучевая схема с нижним подключением подойдет для отопления строящихся зданий.
Преимущества лучевой схемы:
- элементы можно убрать в шкафы и сделать незаметными;
- нагрев легко сбаласировать ручными клапанами и расходомерами на коллекторе;
- отопление возможно полностью автоматизировать и подключить к системе «умный дом»;
Недостатки:
- сложность расчета и монтажа;
- требуется большое количество материалов.
При монтаже не замуровывайте коммуникации, поскольку при аварии будет сложно добраться до места протечки. К трубопроводам и коллекторам должен оставаться свободный доступ.
Назначение газового клапана
ПСК – элемент предохранительной арматуры, отвечающий за безопасность газопровода и газового оборудования, подключенного к нему. В процессе эксплуатации клапан находится в закрытой позиции, поэтому его относят к закрытой трубной арматуре.
Подобные устройства устанавливают не только на газопроводах, они являются неотъемлемой частью и других коммуникаций – водопровода, отопительной сети. Везде они выполняют ту же функцию – стабилизируют давление в сети, обеспечивают рабочие параметры, необходимые для правильного функционирования системы.
Клапан служит для сброса излишков газа, если параметры давления становятся критическими. Топливо, создающее дисбаланс в системе, выводится во вспомогательный трубопровод или сбрасывается в атмосферу
Скачок давления обычно бывает кратковременным и зависит от ряда факторов.
Причины, способные вызвать избыточное давление в системе:
- поломка подключенного газового оборудования – двухконтурного котла, проточного водонагревателя или емкостного бойлера, запорной арматуры;
- использование топлива, не подходящего по составу;
- изменение температурных показателей в трубопроводе;
- сбой в тепломеханической схеме.
Место установки предохранительного газового клапана стандартно, обусловлено эффективностью применения: или в регуляторе давления, или сразу за ним. После автоматического срабатывания клапана он возвращается в рабочее – закрытое состояние.
В газовой сети клапан представляет собой отдельное или интегрированное в регулятор давления устройство. Оно срабатывает при условии, если рабочее давление газа превышает номинальный уровень на 15 %
Чем грозит отсутствие ПСК в сети? Наиболее распространенные последствия – механическое разрушение трубопровода или поломка подключенного оборудования, что может вызвать утечку газа.
Существует и вероятность взрыва, поэтому необходимо постоянно следить за исправностью устройства, вовремя производить обслуживание и заменять вышедшие из строя элементы
Наряду со сбросными устройствами применяют и газовые предохранительные запорные клапаны, с помощью которых перекрывают подачу топлива. Это происходит в автоматическом режиме. Элемент запорной арматуры устанавливают на трубопроводе, в промежутке между фильтром и регулятором давления.
Предел срабатывания ПЗК указывается в техническом паспорте устройстве. Верхний критический параметр обычно равен формуле: раб. давление +25%.
Виды и особенности конструкции
На первом этапе определяются характеристики теплоснабжения – значение давления, диаметр трубопровода, приблизительная скорость потока при различных тепловых режимах. Затем, на основе этих данных, подбираются наиболее подходящие модели обратного клапана.
Классификация по конструктивным особенностям:
- Пружинный. Оптимальный вариант для теплоснабжения частного дома или квартиры. В патрубке установлен шток с пружиной. Он упирается в ограничитель дисковой формы. При нормальном движении жидкости давление на диск открывает клапан. Если же происходит изменение направления – под действием пружины дисковая часть перекрывает рабочее сечение трубы.
- Лепестковый или пружинно-дисковый. Они применяются для центрального теплоснабжения. Ограничительная шторка, диаметр которой равен рабочему сечению трубы. Пружина фиксирует лепесток в закрытом состоянии, но под воздействием давления он открывается. Преимущества – максимальная пропускная способность.
- Шаровые. Патрубок имеет сложную зигзагообразную форму. В рабочей части располагается сфера, которая под действием напора поднимается вверх, обеспечивая нормальное прохождение теплоносителя. Недостаток – применяется только для труб большого диаметра.
Заключение
Как видно из вышеизложенного – данный прибор просто необходим для сетей частного дома, именно он позволяет избежать возникновения нештатных ситуаций и вовремя предотвратить возможный разрыв труб.
Вместе с ним дополнительно рекомендуется устанавливать:
- Кран Маевского. Установку необходимо произвести на каждый радиатор, предназначен для стравливания воздушных пробок;
- Манометр. Устанавливается после котла и позволяет следить за давлением в системе;
- Аварийный клапан. Вступает в действие, если по ряду причин давление в трубах становится критическим;
- Клапан для травки воздуха. Также устанавливается на вертикальном отводе после котла, служит для штатного вывода воздуха попавшего в трубы или образовавшегося в них.
Все описанные выше устройства, работая в комплексе, обеспечат достаточный уровень защиты труб, котла, насоса, и остальных элементов системы. Следовательно, вашу безопасность. Экономить на них не нужно, они приобретаются один раз и на весь срок эксплуатации сетей отопления.
Перед насосом рекомендуется установить также фильтр, отсекающий мелкий мусор, который по тем или иным причинам попадает внутрь сетей отопления. Грамотно спроектированная и построенная сеть прослужит верой и правдой многие годы, в то время как халатное отношение на этапе проектирования и монтажа может повлечь за собой печальные последствия.
