Обратный клапан для насосной станции: устройство и установка

Рекомендации по выбору воздушного клапана

Теоретически во всех необходимых местах можно ставить автоматический клапан для выпуска воздуха. Но на практике сфера применения автоматов ограничена по многим соображениям. Например, устройство крана Маевского проще и не имеет движущихся частей, поэтому он надежнее. Ручной кран представляет собой цилиндрический корпус из водопроводной латуни с наружной резьбой. Внутри корпуса проделано сквозное отверстие, проход в котором перекрывает винт с коническим окончанием.

От основного отверстия, расположенного по центру, отходит круглый калиброванный канал. При выкручивании винта между этими двумя каналами появляется сообщение, благодаря чему воздух покидает систему. Во время эксплуатации винт полностью закручен, а чтобы сбросить газы из системы, достаточно открутить его на пару оборотов отверткой или даже рукой.

В свою очередь, автоматический воздушный клапан – это полый цилиндр, внутри которого находится пластмассовый поплавок. Рабочее положение устройства – вертикальное, внутренняя камера заполнена теплоносителем, поступающим через нижнее отверстие под воздействием давления в системе. Поплавок механически прикреплен к игольчатому выпускному клапану посредством рычага. Газы, поступающие из трубопроводов, постепенно вытесняют воду из камеры и поплавок начинает опускаться. Как только жидкость будет полностью вытеснена, рычаг откроет клапан и весь воздух быстро покинет камеру. Последняя тут же снова наполнится теплоносителем.

Внутренние движущиеся части автоматического воздухосбрасывателя постепенно покрываются накипью, а рабочие отверстия заиливаются. Вследствие этого механизм заедает, а газы выходят медленно, через узел с иглой начинает протекать вода. Такой воздуховыпускной клапан проще заменить, чем отремонтировать. Отсюда вывод: автовоздушники ставятся только в тех местах, где без них никак не обойтись. Они подбираются для:

• группы безопасности котла, где температура теплоносителя наиболее высокая;
• высших точек вертикальных стояков, куда поднимаются все газы;
• распределительного коллектора теплых полов, где скапливается воздух из всех греющих контуров;
• петель П-образных компенсаторов из полимерных труб, повернутых кверху.

При выборе устройства следует обратить внимание на 2 параметра: максимальная рабочая температура и давление. Если речь идет о схеме обогрева частного дома высотой до 2 этажей, то в принципе подойдет любой автоматический клапан для спуска воздуха. Минимальные параметры воздушников, предлагающихся на рынке, следующие: рабочая температура до 110 ºС, диапазон давлений, в котором прибор работает эффективно – от 0.5 до 7 Бар

Минимальные параметры воздушников, предлагающихся на рынке, следующие: рабочая температура до 110 ºС, диапазон давлений, в котором прибор работает эффективно – от 0.5 до 7 Бар.

В коттеджах повышенной этажности циркуляционные насосы могут развивать более высокое давление, так что при подборе нужно ориентироваться на их показатели. Что касается температуры, то в сетях частных жилищ она редко превышает 95 ºС.

Совет. Специалисты – практики рекомендуют приобретать автовоздушники с выхлопным патрубком, направленным вверх. По отзывам аппарат с боковым выходом начинает протекать гораздо чаще. Кроме того, при установке необходимо строго соблюдать вертикальное положение корпуса.

Ручные воздухоотводчики систем отопления (краны Маевского) наиболее часто принимаются для монтажа на радиаторы. Более того, многие производители секционных и панельных приборов комплектуют свои изделия кранами для удаления газов. При этом воздушники бывают 3 видов по способу откручивания винта:

• традиционные, со шлицами под отвертку;
• со штоком в виде четырехгранника или другой формы под специальный ключ;
• с рукояткой для ручного откручивания без всякого инструмента.

Совет. Третий тип изделий не стоит приобретать для дома, где живут дети дошкольного возраста. Случайное открывание ими крана может привести к серьезным ожогам от горячего теплоносителя.

Профилактика поломок и необходимые для этого инструменты

Если в вашем доме/квартире установлен водонагреватель с обратным клапаном, то вам в любом случае придется проводить профилактические либо ремонтные работы. При этом вы не сможете обойтись без ряда инструментов, которые, к слову, могут потребоваться и в некоторых ситуациях другого рода. Вот обязательные для этого инструменты:

• электронный тестер;
• ключ разводной (характерно то, что его диаметр должен превышать диаметр наибольшей гайки в системе);
• резиновый шланг небольшой длины, с помощью которого можно будет сливать воду;
• набор накидных ключей;
• острый ножик;
• торцевой ключ;
• отвертки, как обычные, так и Х-образные.

В качестве небольшого заключения

Многие народные умельцы полагают, что для того, чтобы заменить или отремонтировать обратный клапан для водонагревателя, необходим лишь минимум навыков проведения сантехнических работ. В действительности, это не всегда так – порой этим минимумом не отделаться. По этой причине в некоторых случаях лучше все-таки обращаться к специалистам.

Где применяется

Обратный клапан очень полезен в водоснабжении частного дома.

Если по какой-то причине остановился насос, он не даёт воде стекать обратно в колодец или скважину. В случае отключения электричества или отключения насоса, нет необходимости заново заполнять систему водой.

На трубах водопровода.

Подача горячей и холодной воды в частных и многоквартирных домах производится по разным трубам. Иногда разное давление воды приводит к тому, что горячая вода заполняет трубы с холодной водой. Клапан позволяет привести давление к норме.

Перед счетчиком холодной и горячей воды.

Поможет защитить от поломки в случае гидроудара.

На входе в водонагреватель.

Заполнение бойлера происходит под напором. При прогреве и повышении давления, вытесненный теплоноситель будет направляться обратно в холодную трубу. Предотвращает отток

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:

1. Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
2. 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.

1. Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
3. Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

2 Запорная арматура – виды и правила монтажа

Клапан располагают на подающей трубе. По конструктивному исполнению различают две модели. Первая имеют диск и пружину, которая от напора воды смещается и пропускает поток. У второй есть поперечные створки, которые открываются и закрываются в зависимости от возникающего давления. Вместе с бытовыми насосами чаще применяется муфтовый, а фланцевый преимущественно в более мощных устройствах. Перед ним устанавливают сетчатый фильтр. Он преграждает путь биологическим загрязнениям и твердым частицам, предупреждая их проникновение в водопроводную систему.

Установка донного устройства

Устройство монтируется в направлении стрелки на корпусе. От дна колодца или скважины выдерживается расстояние в пределах 0,5–1 м. Между поверхностью воды и клапаном выдерживают не менее 30 см. Погружные насосы не оборудуются фильтром перед обратным клапаном. Их конструкция предусматривает встроенную защиту от попадания твердых частиц, которые способствуют износу внутренних поверхностей. Запорное устройство в этом случае устанавливают после помпы перед всасывающим шлангом. Оно предотвращает спад давления в системе.

Трубопроводные клапаны поддержки напора различаются устройством, но принцип работы общий. Они призваны обеспечить движение водного потока в заданном направлении и препятствовать возвращению. Для этого внутри имеется запорный механизм. Под давлением рабочей жидкости он открывается и пропускает ее, а попытке обратного движения препятствует. Трубопровод перекрывается, вода остается в системе, напор сохраняется. Простой клапан состоит из немногих деталей:

• корпус с рабочей камерой;
• регулирующий орган;
• исполнитель – пружина.

Модели отличаются конструктивным исполнением, применяемыми при изготовлении материалами и креплением к трубам. Почти все разновидности используются при монтаже насосных станций, но не всегда установка обратного клапана практична и целесообразна. В системах, где немного точек забора, водопроводная конструкция успешно функционирует без них.

Трубопроводный обратный клапан перед насосом

Основная деталь обратного клапана – запорный элемент, который по отношению к оси трубы передвигается в одном из возможных направлений: параллельном, перпендикулярном и под углом

При монтаже обращают внимание не только на стрелку, указывающую направление потока. В ряде моделей смотрят на расположение крышки, в которой перемещается запорная деталь. Она может выполняться в нескольких вариантах:

Она может выполняться в нескольких вариантах:

1. 1. Подъемный. Запор двигается вниз или вверх, реагируя на давление воды, закрывается под воздействием пружины. Имеет солидные габариты, поэтому применение нашел преимущественно в промышленном водоснабжении.
2. 2. Шаровый. Используется шарик из резины или чугуна, пружина не предусмотрена. Самое простое, но эффективное устройство, которое прекрасно справляется со своей задачей.
3. 3. Поворотный. Затвор в виде откидного лепестка. Модель применяется с трубами, диаметр которых превышает 50 мм.

В быту используют устройства, выполненные последними двумя способами. В отличие от вариантов с движущимся золотником они малогабаритные, не требуют большого пространства для перемещения. В одном случае поток регулируется шариком, который открывает и закрывает отверстие, реагируя на давление и направление движения воды. Во втором – функцию запорного механизма выполняют две половинки диска, размещенные на одном стержне.

Запорная арматура муфтовая и фланцевая

Обратные клапаны отличаются не только внутренним устройством, но и установкой. Вариант предопределяется материалом трубопровода и технологией соединения. С насосными станциями используют изделия:

• муфтовые – применяется резьба;
• фланцевые – имеются фланцы с обеих сторон и на трубах, между ними устанавливают прокладки;
• межфланцевые – собственное крепление отсутствует, присоединяются к фланцам труб длинными шпильками.

Для домашнего водоснабжения предпочтительнее выбирать модели, имеющие подъемно-пружинный запорный механизм и муфтовое соединение. Они легко устанавливаются на ответную резьбу, расположенную на трубопроводе. Отличаются ремонтопригодностью: больное место – пружина, которая иногда подводит, но она просто меняется. В инструкции указывают, из какого материала изготовлена. Если пластиковая – очень мало служит, лучше выбрать из нержавеющей стали.

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

Как устанавливать обратный клапан для насосных станций

Значения давлений для таких магистралей весьма велико. Поэтому для монтажа подойдёт не любое исполнение устройства, а, например, подъёмного типа. Здесь клапанный диск на обрат всегда будет точно позиционироваться. Обратные клапаны подъёма подойдут также для установки на горизонтальных или вертикальных участках.

Штоки обязательно зацентровывают относительно седла. Тогда шток (или шаровой элемент) под давлением поднимается вверх по направляющим. Если же ток жидкости прекратится либо изменит направление движения, то исполнительный элемент данного узла всегда сможет зафиксироваться в седле.

Основные характеристики насосной станции

Различные модели имеют различные характеристики. От них зависит выбор в пользу той или иной модели. Основными характеристиками насосной станции являются: производительность, высота подъема воды (напор), максимальная высота всасывания, объем гидроаккумулятора. К дополнительным характеристикам можно отнести: диаметр подключения, максимальное давление, мощность и габаритные размеры.

Производительность показывает сколько воды может прокачать насос за минуту. Как определить необходимую производительность насоса? Можно исходить из того, что для нормальной работы смесителя расход должен быть примерно 6 л/минуту. Далее определяем суммарное количество точек водоразбора, которые могут работать одновременно, делаем запас 20%. В результате имеем примерный расчет необходимой производительности насосной станции.

Если для водоснабжения дома обычно хватает производительности насоса 40-60 л/минуту, то для полива участка требуется более производительный насос. Особенно если, полив осуществляется из нескольких точек.

Высота подъема воды или напор – характеристика показывает, на какую высоту насос способен поднять воду, выражается в метрах. Это актуально для многоэтажного дома. Следует отметить, что даже у самых слабых насосов эта величина достаточная для двухэтажного дома.

Максимальная высота всасывания – характеризует максимальную глубину колодца. У большинства насосов эта величина не превышает 8 метров. Если насосная станция подключена к центральному водопроводу и предназначена для повышения давления, то этот параметр можно игнорировать.

Объем гидроаккумулятора влияет на частоту включения насоса. Гидроаккумулятор компенсирует падение давления в системе в пределах установленного давления в блоке автоматики. Чем больше гидроаккумулятор, тем реже включается насос при низких расходах воды. Это продлевает жизнь электродвигателю насоса.

Из дополнительных характеристик следует отметить только максимальное давление, создаваемое насосом. Нормальное давление системы водопровода 2-3 атмосферы. Однако некоторые сантехприборы, например, гидромассаж, требуют для нормальной работы большего давления. Это обстоятельство следует иметь ввиду.

Когда понадобится разборка прибора?

Потребителю может понадобиться разбирать прибор, если он:

1. Поломался. Необходимо выявить причину поломки и устранить её (например, магнитная муфта стала неисправной или крыльчатка вышла из строя). Проблему можно обнаружить только, если разобрать устройство.
2. Засорился. Несмотря на то, что перед водомером устанавливается осадочный фильтр для очистки жидкости, проходящей через него, в условиях повышенной загрязнённости воды, мусор может не оседать в фильтре и попадать в сам прибор на крыльчатку, засоряя её. Это влияет на нормальную работоспособность устройства. Поэтому, чтобы продлить срок эксплуатации, водомер необходимо время от времени очищать от оседающего мусора.
3. Протекает или дал трещину в корпусе. Чтобы устранить протекание или заменить поломанную деталь (например, прокладку между камерами водомера), нужно разобрать водяной прибор.
4. Неправильно функционирует. Лопасти крыльчатки могут чересчур быстро вращаться, в результате чего устройство будет наматывать большой расход воды либо, наоборот, вращаться слишком медленно. Чтобы привести показания к реальным цифрам, потребуется уменьшить или увеличить скорость оборотов лопастей крыльчатки. Без разбора такую процедуру нельзя осуществить.

Перед съёмом и разборкой водомера необходимо всё тщательно обдумать. В некоторых случаях, невозможно найти в продаже запасные детали на счётчик. Их можно взять только с другого поломанного прибора.