Обратный клапан: виды, устройство, принцип работы, монтаж

Задачи механизма

Несмотря на свою конструкционную простоту, элемент выполняет массу функций:

отсекает потоки как запирающий вентиль в реверсном направлении;
разделяет трубопровод на необходимые функциональные отрезки;
защищает приборы от гидроударов.

Водомеры с обратным клапаном очень популярны. Дополнительный элемент в них играет роль отсекающего вентиля либо запасного регулятора. Его установка обеспечивает более стабильную работу водяного счетчика и исключает корректировку показаний пользователем. Ведь реверс потока, возможно, приведет к тому, что измеряющие лопасти начнут вращаться наоборот, а значит, показания счетчика изменятся. Неудивительно, что необходимость установки счетчика с обратным клапаном даже регламентируется водоканалов в технических условиях на подключение.

Оправдана установка обратного клапана и в том случае, если водопроводная система проблемна, склонна к появлению воздуха в системе или гидравлическим ударам. В этом случае прибор, расположенный сразу после обратного клапана (в данном случае водосчетчик) не пострадает при перепадах давления.

Правильная эксплуатация трубопровода зависит от того под каким направлением происходит течение воды в устройстве. Для того, чтобы водопровод был исправным его обязательно оснастить вспомогательным устройством, в нашем случае помощником послужит обратный клапан для воды. В этой статье мы рассмотрим подробности выбора и установки этих незаменимых механизмов и рассмотрим вопрос, как устройства проходят эксплуатацию.

В задачи всех видов водных клапанов относят упрощение сантехнических работ и защиту от перепадов давления в трубопроводе, в частности если нарушена эксплуатация насоса. Помимо этого, каждый отдельный тип имеет еще и конкретные задачи, так как нужен в водопроводной магистрали. Встречается несколько разновидностей, которые делают обратный клапан для воды многофункциональным:

устройства с запорным механизмом подразделяют на шаровый дисковый, лепестковый, золотниковый;
разделяют по типу фиксации: межфланцевый, фланцевый, муфтовый;
по скорости перекрытия воды клапан бывает: захлопывающимся и плавным.

Каждый из вариантов имеет свои индивидуальные особенности, которые важно учитывать при покупке. Итак, шаровый клапан представляет собой шариковый пружинный механизм. Дисковый тип клапана содержит в своем строении специальный диск

Обе эти конструкции способны работать с максимально высоким давлением воды, которое допустимо для полипропиленовых трубопроводов в домашних условиях. Часто подобная конструкция устанавливается после насоса от скважины или другого источника. Посмотрите на фото, как выглядит приспособление

Дисковый тип клапана содержит в своем строении специальный диск. Обе эти конструкции способны работать с максимально высоким давлением воды, которое допустимо для полипропиленовых трубопроводов в домашних условиях. Часто подобная конструкция устанавливается после насоса от скважины или другого источника. Посмотрите на фото, как выглядит приспособление

Итак, шаровый клапан представляет собой шариковый пружинный механизм. Дисковый тип клапана содержит в своем строении специальный диск. Обе эти конструкции способны работать с максимально высоким давлением воды, которое допустимо для полипропиленовых трубопроводов в домашних условиях. Часто подобная конструкция устанавливается после насоса от скважины или другого источника. Посмотрите на фото, как выглядит приспособление.

Лепестковое приспособление способно эксплуатироваться исключительно в трубах с низким давлением, для золотниковых вариантов характерна конструкция золотника, которая и является основным рабочим элементом. Все эти устройства изготавливаются из латуни или полипропилена, в основном они устанавливаются до и после счетчика.

Межфланцевый обратный клапан для воды устанавливается в домашние трубопроводы строго по устаревшей технологии, в то время, когда фланцевые и муфтовые варианты крепятся болтами или имеют резьбы для нормальной фиксации. При необходимости может применяться и шариковый рабочий пружинный механиизм.

Захлопывающийся механизм срабатывает моментально при поступлении воды, а плавный работает несколько медленнее, но при этом выдерживает более длительный срок службы. Фото подскажет как работает механизм.

Каждый из типов обратных устройств может применяться как для водопроводного насоса, так и для целей помещения в рабочую магистраль трубопровода. При этом все клапаны имеют отдельные функциональные особенности и фиксируются за пределами счетчика.

Основные задачи

Водяной клапан обычно используется одновременно с поверхностными насосами при организации систем индивидуального водоснабжения.

Назначение запорной арматуры:

Стабилизирует давление. В домах холодное и горячее водоснабжение проходит по разным трубам и из-за разницы давления холодная вода может не выдавливаться в смеситель. Это препятствует нормальной регулировке температуры. Обратный возвратный клапан стабилизирует высокое давление, позволяя настраивать температурный режим.
Защищает трубопровод от перепадов давления и гидравлических ударов, а непосредственно водопровод — от непредвиденных ситуаций и последующего ремонта.
Не допускает обратной циркуляции воды.

Необходимые инструменты и материалы

Помимо самого клапана, типоразмер которого подобран соответственно давлению, условному проходу и температуре канализационной среды, понадобятся:

Присоединительные элементы – штуцер, муфта или фланец. При установке чугунного клапана на пластиковые трубы стоит применить стальной переходник (разница в жёсткостях обусловит малую долговечность участка трубопровода, где будет монтироваться данный узел).
Отвес или уровень, при помощи которых устраняется возможный перекос оси узла.
Ножовка или нож для подготовки торцов трубопровода (в зависимости от того, использованы металлические или полипропиленовые трубы).
Крепёжные детали – хомуты, кронштейны, шурупы/саморезы.

Полезно составить чертёж устройства в сборе. В обоснованных случаях не обойтись без уплотнительных элементов – резиновых колец, пакли, герметика. В случае фланцевого соединения потребуются сварочные приспособления (использовать холодную сварку не рекомендуется). Для ликвидации монтажного мусора нужна ветошь.

Виды и конструкции

В зависимости от типа рабочих элементов и от способа крепления различают пружинные, лепестковые, шаровые и подъемные типы конструкций клапанов. Выбор той или иной разновидности зависит от особенностей насосной станции, от диаметра трубопровода и от характеристик рабочей жидкости.

Пружинный муфтовый

В моделях этого типа в качестве рабочего элемента выступает диск, который при отсутствии потока удерживается пружиной в прижатом к седлу положении. Устройства данного типа отличаются простотой монтажа и неприхотливостью. Рекомендуется устанавливать на трубах с сечением 15-200 мм, где в качестве рабочей жидкости выступает вода, газ или другой неагрессивный теплоноситель. Диск может перемещаться вперед и назад только по оси потока, при этом постоянно оставаясь в проходном сечении. За счет этого снижается пропускная способность устройства.

Пружинный муфтовый клапан.

Поворотный лепестковый

В устройствах лепесткового типа рабочим элементом служит стальной диск, который может радиально смещаться при наличии потока. Как только подача воды прерывается, стальной диск падает на седло под действием силы тяжести. Ввиду такой конструктивной особенности клапан следует устанавливать только на горизонтальных участках трубы, в вертикальном положении устройство работать не будет. Главным плюсом этого типа является то, что затвор может работать независимо от типа теплоносителя или рабочей жидкости.

Шаровая модель

Рабочим элементом шарового обратного клапана служит тяжелый шар, выполненный из чугуна. При прямом потоке жидкости шар смещается в камеру, расположенную за пределами прохода устройства. При обратном движении жидкости шар возвращается на место под действием собственной силы тяжести, блокируя проход. Эти устройства отличаются плотностью закрытия и легкостью монтажа. Также у них невысокие требования к качеству рабочей жидкости, они могут работать даже с вязкими теплоносителями.

Изделие подъемного типа

Подъемный клапан.

Подъемные клапаны оснащены затворным элементом, который при отсутствия потока находится в положении «закрыто» под действием силы тяжести. Некоторые производители дополняют конструкцию пружиной.

Пружинные модели можно установить как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Прямой поток воды давит на затвор снизу, поднимая его. А обратный поток давит сверху, еще сильнее прижимая тарелку к седлу. Таким образом блокируется обратный отток воды. Плюсом изделий этого типа является легкость монтажа и неприхотливость к качеству рабочей жидкости.

Правила установки обратного клапана

Последовательность выполнения монтажных работ определяется способом крепления конкретной модели. Наиболее простая – межфланцевая модель. Ее установка производится исключительно по направлению движения воды. В случае муфтового крепления достаточно соединить клапан с трубопроводом посредством муфты с уплотнением.

Межфланцевая модель

Как монтируются обратные клапаны для насосных станций?

Наличие насосной станции предполагает два возможных места установки:

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

Установка перед насосной станцией

Процесс монтажа

Выбрав первый вариант установки клапана, следует обязательно предусмотреть сгон на случай, если после некоторого периода эксплуатации потребуется выполнение ремонтных работ. Если подсоединение к всасывающей трубе выполнено после храповика, от сгона можно оказаться. В случае если трубопроводная система работает, то, выбрав место монтажа:

разрываем трубопровод в месте установки изделия;
соединяем клапан с одной частью трубы;
при помощи сгона соединяем со второй частью.

Кран для слива воды

Принцип работы и виды обратных клапанов

В системах водоснабжения обратный клапан играет важную роль. Он обеспечивает непрерывную подачу воды и поддерживает ее давление.

Чаще всего конструкция устанавливается перед насосной станцией или на самом насосе. Зависит место установки от особенностей и характеристик системы.

Принцип работы прибора состоит в том, что находящийся в нем золотник, пластина или другой запор препятствует движению воды назад к насосу и удерживает при этом в водопроводе необходимое давление.

Существует несколько видов обратных клапанов для насоса, которые различаются по назначению и внутреннему устройству.

Межфланцевые дисковые клапаны – пружинный и двустворчатый

Среди всех видов клапанов пружинная конструкция является самой компактной. Затвором в ней служит оборудованная пружиной пластина (диск). Размеры такого прибора могут быть от 15 до 200 миллиметров.

В случае понижения давления в трубопроводе пружина прижимает пластину к седлу, тем самым перекрывая проточное отверстие. После того как давление восстанавливается, пружина отжимается и воде обеспечивается свободный проток.

В сложных и больших гидросистемах применяются двустворчатые конструкции с амортизаторами. Они смягчают гидроудар при остановке насоса, который может нанести повреждения системе.

Принцип их действия в том, что под действием потока среды запорная пластина складывается пополам. Обратный поток прижимает пластину к седлу, возвращая ее в исходное положение. Размеры конструкции могут быть от 50 до 700 миллиметров.

Преимущества межфланцевых обратных клапанов:

Небольшой вес и маленькие размеры. В конструкции отсутствуют фланцы, за счет чего ее длина меньше в 6–8 раз, а вес в 5 раз стандартных обратных клапанов идентичного проходного диаметра.
Возможность установки не только на горизонтальных, но и на вертикальных и наклонных участках водопровода.
Простота эксплуатации и монтажа.

Недостатком межфланцевого устройства является то, что для его ремонта необходим полный демонтаж.

Обратный подъемный клапан

В таких конструкциях роль затвора играет подъемный золотник. Если давление воды в трубопроводе небольшое, то золотник опускается на седло, перегораживая тем самым среде обратный путь. При высоком давлении клапан поднимается, пропуская воду.

Подъемные конструкции применяются только на горизонтальных участках трубопроводов, при этом ось золотника должна располагаться вертикально.

Обратные подъемные конструкции разделяются по способу крепления:

Устройства с межфланцевым креплением не имею своего крепежного узла, поэтому устанавливаются между фланцами труб. Используются на ограниченных по габаритам участках.
Приборы с муфтовым креплением монтируются в системы небольшого диаметра с помощью резьбовой муфты.
Конструкции с фланцевым креплением оборудованы специальными фланцами с уплотнителями, с помощью которых их устанавливают в водопровод.
Устройства с креплением под приварку монтируются при помощи сварки и применяются в агрессивных средах.

При поломке прибора его можно ремонтировать без демонтажа всей конструкции. К минусам обратного подъемного клапана относится их высокая чувствительность к загрязненности воды.

Обратный шаровой клапан

Запорным элементом в конструкции является шар, оборудованный пружиной, которая прижимает его к седлу. Принцип действия шарового устройства идентичен работе межфланцевого пружинного прибора, однако в габаритах проигрывает.

Обратные шаровые клапаны чаще всего используются в сантехнике в трубах с небольшим диаметром.

Обратный поворотный или лепестковый клапан

Роль запорного элемента в такой конструкции играет золотник, который называется «захлопка». Ее ось располагается выше проходного отверстия, поэтому под напором воды «захлопка» откидывается и вода проходит беспрепятственно. В случае понижения давления в водопроводе золотник падает, перекрывая канал.

В поворотных устройствах большого диаметра золотник ударяется о седло, что может привести к быстрой поломке конструкции. Поэтому лепестковые клапаны подразделяются на две группы:

Безударные конструкции оборудованы специальными устройствами, которые смягчают посадку «захлопки» на седло.
Простые клапаны устанавливаются в тех системах, где ударные явления на работу конструкции и самой системы не влияют.

Обратные поворотные клапаны для насосов нечувствительны к загрязнению среды и могут быть установлены в системах с большим диаметром.

Минус такой конструкции большого диаметра – обязательное применение демпфера.

Место установки

Канализационная и водопроводная системы — не единственные места, в которых установка клапана является необходимостью. Другими участками являются:

Контур автономной отопительной системы. Помещения, где находятся радиаторы отопления или теплый пол, кардинально отличаются по гидравлическим и напорным показателям, поэтому нуждаются в установке автоматической запорной арматуры. Устройство врезается перед котлом и позволяет сбалансировать технические показатели. Вход в водонагреватель. Обратная запорная арматура, установленная перед бойлером, не допускает передвижение горячей водной массы обратно в трубопровод с холодной водой. Погружные помпы

Если система подвода воды соединена с колодцем или скважиной, важно сделать монтаж погружной помпы. Ее основная задача — подъем водных масс с глубины и транспортировка под давлением в дом

При отключении электричества подкачанная вода естественным путем стекает в напорный бак. Чтобы избежать этого, требуется установка запорного клапана перед насосом. Перед счетчиком контроля расхода воды. Все учетные устройства, в частности, бытовой счетчик воды, особо чувствительны к нарушениям и изменениям водоснабжения. Гидравлический удар негативно действует на прибор, вплоть до выхода его из строя. Также запорное устройство не позволяет турбине проворачиваться в обратную сторону.

Устройство и принцип работы изделия

Обратный клапан в работе

Стандартные конструкционные элементы обратного клапана:

Корпус с патрубками (входной, выходной) и ревизионной крышкой.
Рабочий запорный элемент – диск, заслонка, мембрана, шар – для перекрытия трубопровода по всей площади внутреннего сечения.
Уплотнитель для обеспечения герметичного прилегания рабочего элемента к корпусу при обратном потоке сливных масс.
Возвратная пружина запорного элемента.
Рычажный механизм принудительного открывания клапана вручную. С его помощью легко регулировать положение заслонки. Есть возможность ее фиксации – вертикально или горизонтально.

Работает обратный клапан следующим образом. Первоначально заслонка перекрывает вход в камеру корпуса. Давление потока сливных масс без препятствий ее приподнимает, и вода или содержимое унитаза без задержки устремляется к канализационному коллектору. При засоре и пробке в трубах, расположенных за клапаном, возникает обратный поток жидкости. Его давление прижимает рабочий элемент к опорному кольцу корпуса и надежно перекрывает проход – жидкие отходы в квартиру или дом не возвращаются.

Неисправности и способы их устранения

В случае полного соблюдения пошаговой инструкции по монтажу, изложенной выше, неисправностей быть не должно. В противном случае ещё раз проверьте эксплуатационные возможности узла и соотнесите их с фактическими условиями работы вашей канализационной сети.

Проверить стоит также:

Правильно ли выбран типоразмер устройства;
Очищены ли прилегающие участки трубопровода от грязи, мелких частиц ржавчины/окалины или камней;
Проверить исправность действия фильтров (для системы индивидуального водоснабжения);
Не влияет ли на работу узла близкорасположенный насос или компрессор.

Обратные клапаны для погружных насосов: правила установки

Перед началом установки нужно правильно выбирать то место, куда деталь будет установлена. Место диктуется типом погружного насоса. Подобрать можно любой элемент, он будет взаимодействовать с устройством вне зависимости от его типа, марки и модели. Это связано с тем, что принцип работы у оборудования одинаковый. Обратные клапаны для погружных насосов вполне возможно заменить самостоятельно, для этого потребуется внимательно изучить предлагаемый материал.

Схема соединения с насосом

Большинство насосов уже с завода оснащено требуемой деталью. Имеется такое приспособление как на входном, так и на выходном отверстии. Дополнительные устройства таким приборам не требуются.

Если вы приобрели вакуумный насос, то обратный клапан необходимо установить перед гидроаккумулятором, но после самого агрегата. С этим видом лучше всего взаимодействуют приспособления шарового или золотникового типа. Если насос поверхностный, он может иметь сразу несколько таких элементов. Один из них устанавливается в шланг, по которому поступает вода. Деталь нужно разместить на конце шланга, опущенном в воду. Второй элемент монтируют перед гидроаккумулятором. К такому прибору подойдет изделие любого типа. Некоторые модели являются исключением; производитель указывает в инструкции к прибору, какие требуются.

Состав водонапорной системы

Для того чтобы установить обратный элемент, потребуется врезать его в трубу. Для этого нужно приобрести фитинги и муфты. Перед началом работы воду нужно перекрыть или остановить работу системы, чтобы потоки воды не мешали. Затем в нужное место врезается нужный элемент.

Элементы для насосных станций устанавливаются после храповика. Располагают их на основной всасывающей трубе. Возможен вариант установки непосредственно перед станцией, но этот вариант уступает первому по качеству, так как в этом случае количество воды может значительно уменьшиться.

Труба может заполняться не только водой, но и воздухом, который всасывает насос. Попавший в систему воздух сделает ее работу шумной. Если в станции применяется вибрационный насос, клапан лучше всего разместить перед ресивером. Можно выбирать для этого любое место в нагнетающей трубе, но желательно разместить его в доступном для обслуживания месте.

Деталь, закрепленная на трубопроводе станции

Монтируется предмет чаще всего перед станцией. При установке на работающей системе требуется расположить его между насосом и станцией. То же самое делается, если в системе имеется ресивер. Трубопровод разделяют на две части, на одну из которых ставят клапан. Затем при помощи сгона трубы снова соединяют.

Ознакомиться с процессом установки на разные виды оборудования можно ниже:

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.

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

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.

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

Рейтинг подъёмных изделий

Более дорогостоящие изделия с блокиратором теплоносителя в виде золотника.

Zetkama V277 Ду-15

Характеристики:

условный диаметр – 15 мм;
подсоединение – резьбовое (P/P);
материал – чугун;
предельная температура — 200 °C;
рабочее давление – 16 бар;
цена – 2798 р.

Приспособление ставится на трубопроводы, предназначенные для транспортировки холодной и горячей воды технического назначения, нейтральных сред, а также пара. Монтаж производится горизонтально либо вертикально.

Армафит 16кч9п — ДУ32 Ру25

Характеристики:

рабочее давление – 1,6 МПа;
предельная температура – 225 °C;
присоединение – фланцевое;
рабочие среды – пар, вода;
температурные условия использования – от -30 до 50 °C;
цена – 3650 р.

Агрегат с фланцевым соединением для блокировки потоков пара и воды. Вариант исполнения с резиновым уплотнителем золотника может действовать при температуре до 50 °C, а с паронитовым или бронзовым – до 225 °C. Крышка и основная конструкция выполнены из чугуна, золотник сделан из стали.

Устройство клапанов разных типов

Выбор и установка обратного клапана на воду зависит от его конструктивных особенностей. Клапан для воды может принадлежать к таким типам, как:

Клапан обратный пружинный муфтовый

Корпус устройства представляет собой два цилиндра, объединенные резьбовым соединением. Золотник состоит из пластмассового толкателя, пары тарелок и упругой прокладки. Нормальное положение затвора — закрытое, при подаче напора жидкости и достижения им заданного значения он отжимает пружину, и клапан на воду открывается. При падении напора пружина возвращает золотник на место, закрывая затвор.