Обратный клапан для воды для насоса: назначение и принцип действия

Обратный клапан — обязательный элемент оборудования автономных насосных станций, который обеспечивает постоянное направление движения среды. Обратный клапан для воды для насоса отключает участок трубопровода, насос или иное оборудование при угрозе нештатной ситуации. Устройство срабатывает автоматически от энергии рабочей среды, и является арматурой прямого действия.

Обратный клапан необходим для бесперебойной работы системы водоснабжения

Назначение и принцип действия обратного клапана на воду

Назначение обратного клапана — защита системы водоснабжения от критических изменений параметров потока. Слив воды в скважину или колодец, при остановках насоса, приводит к обратному раскручиванию рабочего колеса, и поломке агрегата.

Исполнительный механизм клапана препятствует возвратному потоку воды, защищает систему трубопроводов и сантехническое оборудование от гидравлических ударов. Подпружиненный герметичный затвор клапана обратного хода воды сохраняет заполнение труб, повышает эффективность работы погружных и самовсасывающих насосов.

Принцип действия различных видов обратных клапанов

Конструкция и материал выполнения защитной арматуры, которую используют для автономных систем водоснабжения, учитывает существующие нормативные требования. Технические характеристики (номинальное, рабочее, пробное и давление закрытия, диаметр присоединения, условная пропускная способность, класс герметичности) указывает производитель, в техническом паспорте изделий.

Условный проход пружинных обратных клапанов бытового назначения составляет 15÷50 мм. Компактные защитные устройства обеспечивают высокую пропускную способность, эксплуатационную надежность, низкий уровень шума в рабочем положении.

Важно! Напряжение пружины противодействует усилию потока. Открытие клапана снижает давление насоса на 0,25÷0,5 атмосфер.

Обратный клапан пружинный с пластиковым затвором, производитель ITAP

Устройство клапанов обратного давления воды

Материалом для штамповки элементов сборного корпуса служит латунь. Сплав обладает устойчивостью к воздействию агрессивных веществ (кислород, минеральные соли, сера, марганец, соединения железа, органика и пр.), которые находятся в воде в растворенном виде или взвешенном состоянии. Наружную поверхность изделия покрывают гальваническим покрытием (никелируют).

Детали золотника выполняют из сплава меди с цинком или высокопрочного полимера. Материал уплотнительной прокладки между запорными дисками — резина или силикон. Пружина сделана из специального сорта нержавеющей стали.

Устройство полипропиленового пружинного обратного клапана: 1 — корпус, 2 — пробка, 3 — закладная деталь с резьбой, 4 — шток с золотниковой тарелкой, 5 — золотниковая шайба, 6 — пружина, 7 — уплотнительное кольцо пробки

Общие конструктивные элементы пружинных обратных клапанов:

• составной корпус (элементы муфтового соединения с внутренней резьбой на входе и выходе, золотниковая камера);
• рабочий орган — подвижный золотник, состоящий из штока, двух золотниковых тарелок и герметичной междисковой прокладки;
• исполнительный орган запора — пружина, которая находится между тарелками клапана и седлом (ограничитель в теле корпуса).

Рабочий орган обратного клапана совершает возвратно-поступательные движения в золотниковой камере. Тарелки скользят по штоку золотника. Поток распределяется по каналу, который имеет постоянное поперечное сечение. Вода равномерно омывает запирающий орган со всех сторон.

Если напор потока превышает сопротивление пружины, то подвижная часть клапана открывает зазор для прохода воды в заданном направлении. При выравнивании избыточного давления до и после защитного устройства, или превышении заданного давления после клапана пружина перемещает тарелки в седло.

Для монтажа автономного водоснабжения потребуется обратный клапан, шаровой кран, манометр, фитинги и другие комплектующие

Клапан обратный пружинный муфтовый

Разборный цилиндрический корпус состоит из двух частей, имеющих резьбовое соединение. Подвижный золотник сформирован из пластикового штока, верхней и нижней латунной тарелки. Элементы затвора разделяет герметичная уплотнительная прокладка. Напряжение стальной пружины противодействует напору потока через тарельчатый механизм золотника.

Клапан обратный пружинный муфтовый, с латунным золотником

Отличительная черта устройства обратного клапана для воды, со сферической формой золотниковой камеры — большая пропускная способность по сравнению с арматурой традиционной формы.

Устройство обратного клапана пружинного с латунным золотником: 1 и 2 — латунный никелированный корпус, 3 — подвижный золотник, 4 — пружина, 5 — латунные золотниковые тарелки, 6 — прокладка из EPDM

Комбинированный пружинный обратный клапан с дренажем и воздухоотводчиком

Патрубок с внутренней резьбой для воздухоотводчика установлен на корпусе, над приемной зоной золотниковой камеры. Воздух стравливают при помощи крана Маевского.

Дренажный патрубок с внутренней резьбой и пробкой расположен с противоположной стороны корпуса, на выходе из обратного клапана.

При вертикальном монтаже устройство позволяет слив воды после клапана, и удаление воздушных пробок из трубопровода до затвора. При горизонтальной установке комбинированного устройства патрубок для удаления воздуха используют для установки манометра.

Комбинированный обратный клапан сокращает количество монтажных соединений, уменьшает суммарное гидравлическое сопротивление арматуры, повышает надежность системы, облегчает процесс монтажа и технического обслуживания системы.

Обратный клапан с дренажем и воздухоотводчиком

Клапан обратный пружинный с полипропиленовым корпусом

Обратные клапаны в пропиленовом корпусе используют для систем водоснабжения, выполненных из пропиленовых труб. Внешне фитинг имеет сходство с косым отводом. Защитную арматуру из пропилена присоединяют к трубопроводу методом полифузионной сварки. Для удобства обслуживания неразборного соединения, седло и запорный золотниковый механизм вынесены из перпендикулярной плоскости золотниковой камеры. Конструктивное положение позволяет доставать запорный механизм клапана для очистки и ремонта, без нарушения целостности корпуса и системы.

В магистральных трубопроводах централизованного водоснабжения используют лепестковые, тарельчатые, створчатые, шаровые и межфланцевые обратные клапаны. Для соединения арматуры большого диаметра используют фланцы и межфланцевые крепления на стяжных шпильках. Для монтажа обратных клапанов в трубной разводке из пропиленовых труб применяют контактную тепловую сварку.

Пружинный обратный клапан, выполненный из полипропилена

Правила установки обратного клапана на воду

Защитную арматуру применяют в автономных системах водоснабжения, внутридомовых сетях водопровода в многоквартирных домах, с раздельной централизованной подачей холодной и горячей воды. Обратные клапаны устанавливают на всасывающей линии поверхностных и глубинных насосов, перед счетчиками воды, бойлерами, емкостными водонагревателями.

Пружинные клапаны обратного давления воды не имеют трущихся поверхностей, поэтому их можно устанавливать в любом положении (вертикально, горизонтально или наклонно). Стрелка на корпусе изделия указывает направление движения среды, ее вектор должен совпадать с монтажным положением защитной арматуры.

Прибор нуждается в регулярном техническом обслуживании. Устанавливают обратный клапан в доступном для прочистки, ревизии, ремонта или замены месте.

На корпусе клапана имеется стрелка, которая указывает направление движения воды

Обратный клапан для воды насоса или насосной станции

Для насосных станций обратный клапан является обязательным элементом, однако в предпродажную комплектацию бытовой установки защитный затвор не входит. При покупке обратного клапана обращают внимание на присоединительные размеры устройства.

Обратные клапаны для погружных насосов

Если защитную арматуру устанавливают на всасывающую линию трубопровода, то ее диаметр должен совпадать с диаметром трубы. При установке клапана на всасывающий патрубок погружного насоса, размеры деталей должны обеспечивать герметичность соединения.

Важно! Отложение механических примесей потока на внутренние поверхности клапана ограничивает пропускную способность устройства, и нарушает герметичность затвора.

Комплект автоматики с обратным клапаном для погружного насоса

Производители защитной арматуры позаботились о том, как установить обратный клапан на насос:

• перед обратным клапаном для водяного насоса рекомендуют установку фильтров грубой механической очистки;
• современные модели глубинных и скважинных насосов оснащают защитной арматурой прямого действия на стадии разработки оборудования;
• особая защита необходима приемному обратному клапану для скважинного насоса, который устанавливают на всасывающей линии из скважины, колодца или открытого водоема. Сетчатую или перфорированную обойму из нержавеющей стали соединяют с обратным клапаном при помощи резьбы.

Обратные клапаны для насосных станций

Обратный клапан для поверхностной насосной станции выполняет те же функции, что и защитное устройство для скважинного агрегата. Разница заключается в том, что прибор устанавливают на всасывающем патрубке самовсасывающего нагнетателя давления.

Обратный клапан с сетчатым фильтром для насосной станции

Обратный клапан на воду своими руками

Сборка обратного клапана своими руками теоретически возможна. Расходный набор фитингов покупают в сантехническом отделе ближайшего магазина хозяйственных принадлежностей.

Для воплощения творческих замыслов потребуется:

• тройник с внутренней резьбой (корпус обратного клапана);
• муфта с наружной резьбой (формирует седло для затвора);
• стальная пружина достаточной жесткости, подходящего диаметра и длины (для свободного хода витков внутри тройника);
• стальной шарик, диаметр которого немного меньше условного прохода тройника;
• глухая заглушка — упор для пружины («папа»);
• уплотнитель резьбового соединения (фум, лен);
• набор сантехнических ключей.

Поток воды входит со стороны муфты и меняет направление на выходе под углом 90°.

Схема сборки пружинного обратного клапана своими руками

Сложность самостоятельной сборки обратного клапана заключается в выборе исполнительного механизма и деталей. Если герметичность соединений обеспечит опыт и навыки производства сантехнических работ, то качество комплектующих деталей гарантировать сложно.

Для исполнительного механизма заводского обратного клапана применяют специальную пружинную сталь. Движение подпружиненных запорных дисков дублирует направляющий шток. Материалы для изготовления клапана обладают совместимостью в процессе работы оборудования. Технические параметры изделий соответствуют требованиям, указанным в общепринятых нормативных документах. Предприятие-изготовитель предоставляет гарантию на выпускаемую продукцию.

Важно! Обеспечить надежность и качество эксплуатации обратного клапана, собранного в домашних условиях, – нельзя.

Размеры и принцип работы муфтового пружинного обратного клапана: 1 и 2 — корпус; 3 — пружина; 4 — пластиковый шток; 5 — уплотнитель; 6 — верхняя тарелка; 7 — нижняя тарелка; А — 34,5-79 мм; В — 46-80,5 мм; G — 1/2-2″

Цена обратного клапана для воды для насоса

Цены на существующую защитную арматуру зависят от марки производителя, пропускной способности (диаметра) и конструктивной модификации клапана. Стоимость магистральной арматуры превышает цены устройств бытового назначения в десятки раз.

Сравнительная таблица цен обратных клапанов для воды от разных производителей:

Анализируя информацию, представленную на сайтах официальных представителей и компаний, которые производят защитную арматуру, можно сделать вывод: обратные клапаны для воды для насосов повышают уровень надежности и качество работы автономных систем водоснабжения.