Обратный клапан для насосной станции: для чего нужен и как устанавливается

Назначение обратного клапана ^

Задача обратного клапана – пропустить поток воды к насосу и воспрепятствовать его обратный ход. Клапаны этого типа относятся к устройствам прямого действия.

Это означает, что для его работы не требуется ни внешнего управления, ни источника энергии. Открывается и закрывается обратный клапан под воздействием движения потока жидкости сквозь него.

При работающем насосе клапан открывается и пропускает воду по трубопроводу, а в случае отключения агрегата он закрывается и не пропускает ее в обратном направлении.

При этом давление в магистрали до обратного клапана падает до нуля, а после него – сохраняется.

Виды насосных станций водоснабжения

Известные конструкции водоснабжающих станций различаются между собой по ряду показателей, в связи, с чем выбор наиболее подходящей конструкции должен учитывать в первую очередь круг решаемых задач.

По типу расположения эжектора

• Конструкции с вмонтированным эжектором дают возможность забора воды из источника, глубина которого не превышает 8 м. Такие установки обладают невысокой мощностью и способны обеспечивать слабый напор водяного столба, однако такая станция устойчива к попаданию воздуха в систему. Особенностью устройств этого типа является избыточный шум, в связи с чем, рекомендуется выполнять их монтаж в специально отведенном пространстве колодца (кессоне) или в отдельном сооружении.
• Схема с использованием выдвижного эжектора характеризуется способностью обеспечивать подъем воды с глубины 50 м, при этом всасывающее устройство заглубляется в толщу воды. Учитывая низкий уровень шума, создаваемый при работе агрегата, существует возможность монтажа устройства в пределах дома. Такие аппараты хороши при большой глубине скважины, поскольку обеспечивают хороший напор при сравнительно малых затратах энергии. Однако, при всасывании часто происходит вовлечение в конструкцию частиц пыли и грязи, что приводит к засорению эжектора и его быстрой поломке. Производительность таких станций находится в прямой зависимости от глубины погружения аппарата.

По типу водозабора:

• Поверхностные станции, монтируются над уровнем земли, забор воды осуществляется при помощи заглубленного шланга, имеющего небольшой диаметр. К достоинствам такой схемы следует отнести возможность быстрого выполнения ремонтных операций и простоту использования агрегата. Критичным параметром для таких устройств является глубина источника, которая не должна превышать 9м. Кроме этого, вихревые насосы такого типа чувствительны к воздействию влаги и морозам, что необходимо предусматривать при выборе места для их установки с учетом уровня производимого ими шума. К весомым преимуществам таких механизмов, можно отнести меньшую цену, которая компенсируется большими затратами энергии по отношению к насосам погружного типа.
• Устройства погружного типа заглубляются в источник, что не отражается на их работе, поскольку все узлы насоса смонтированы в корпусе из водонепроницаемого материала. Эти механизмы способны обеспечивать надежную подачу и хороший напор при заглублении существенно ниже уровня 10м. К их преимуществам относится простота монтажа и экономичность, однако их стоимость превышает конструкции поверхностного типа.

По типу накопительной емкости:

• Механизмы, оборудованные накопительным баком емкостью до 100л, представляет собой резервуар, монтируемый на поверхности чердака в который насосом нагнетается вода до заполнения объема конструкции. После этого, вода поступает свободным током по трубопроводам и расходуется по мере необходимости, причем насосы включаются при полном опустошении емкости. Не очень высокая популярность этих устройств объясняется тем, что наряду с экономичностью, схема обладает массой недостатков, среди которых большой объем занимаемого пространства, слабый напор в системе и наличие риска затопления дома.
• Схемы, предусматривающие наличие мембранного бака или гидроаккумулятора, отличает возможность регулировки давления, что дает возможность монтажа накопительного резервуара в подвале или специально оборудованном помещении. Система отличается герметичностью, широкой линейкой выпускаемых конструкций, что позволяет выбрать достаточно компактную модель. С другой стороны, при нормальном напоре, емкость накопительного бака редко превышает 30л, кроме того, такие механизмы имеют ощутимо большую стоимость по сравнению с предыдущим вариантом. Современные типы гидроаккумуляторов обеспечивают защиту насоса от частых включений, при этом такая схема, предусматривающая использование автоматического контроля при выборе объема емкости ориентируется на дебет источника.

По типу насоса:

• Колодезные насосы некритичны к качеству проходящей через них воды, однако обеспечивают меньшую производительность по сравнению с устройствами погружного типа.
• Центробежные погружные механизмы обеспечивают хороший напор воды, однако чувствительны к наличию примесей и чистоте воды в источнике.

Приведенная классификация свидетельствует о наличии большого разнообразия схем системы водоснабжения. Основными ориентирами при выборе между ними является производительность скважины, потребляемая мощность установки и удобство использования той или иной схемы.

Монтаж в основную магистраль

Установка обратного клапана на воду в главный трубопровод в доме производится после насоса (при наличии) и после водосчетчика. Нужно заметить то, что принцип монтажа во многом зависит от типа выбранной вами конструкции.

Для муфтовых металлических вариантов можно воспользоваться сваркой или резьбовыми соединениями. Оба варианта достаточно надежны в фиксации. Большинство специалистов не отмечают данные установки высокой надежность, но, тем не менее, они весьма функциональны.
Ели же решили установить межфланцевый механизм, предусматривается технологию его закрепления в трубопроводе между двумя пластинами. Стоит отметить, что пластины должны быть приварены к трубам отдельно, такой же способ установки практикуется и для насоса, но все крепления должны делаться строго после водомерного счетчика.
Шаровый обратный клапан является одной из разновидностей фланцевого, который работает с помощью шарикового затвора

Его крепление должно осуществляться только в подходящих условиях, кроме этого очень важно соблюдать рабочее устройство обратного клапана для воды.

Главное правило монтажа – прикрутить клапан в правильном направлении. Для того чтобы облегчить эту задачу, на корпус устройства наносится стрелка, которая показывает направление движения воды через клапан.

Мы рассмотрели, для каких целей нужен клапан на воду, его принцип работы, и разобрали разновидности и особенности клапанов этого вида. Эксплуатация этих устройств способна предотвратить аварийные ситуации в отопительных и водопроводных системах, и кроме этого упростить работу насосных станций и водяных насосов. Такая сантехника является незаменимой и всегда пользуется спросом.

Обратный клапан относится к защитной арматуре. В данном случае, защищается система от нежелательного перемешивания воды. Клапан пускает воду в одном направлении и не пускает её в другом. Т.е. предотвращает обратный поток воды по трубе.

Насосы и насосные станции.

Чаще всего обратный клапан в системе водопровода ставят на насосах и насосных станциях,

На насосах и насосных станциях, обратный клапан предотвращает возврат воды обратно в скважину или колодец. Благодаря его наличию вы можете получить воду сразу после включения насоса. Нет необходимости ждать пока вода вытеснит воздух из трубопровода, если он уже был однажды заполнен.

В видеоролике я сказа обобщённо, о насосах и насосных станциях, взяв обе системы как одно целое. Если сказать точнее, то насосы погружаются непосредственно в скважину или колодец, и обратный клапан ставится сразу после насоса, между насосом и трубой.

Насосные станции ставятся на поверхности. (дома или в специальном помещении), а от станции в колодец или скважину спускается труба, на окончании которой имеется сеточка и обратный клапан:

После счётчиков.

Установленный после счётчиков обратный клапан, предотвращает вращение счётчика в обратную сторону, но это не самое важное. Куда более весомую услугу делает клапан при такой установке, когда он предотвращает эффект передавливания в городской квартире. Что это такое, смотрите в следующем видео или публикации

Что это такое, смотрите в следующем видео или публикации.

На вводе водонагревателей

Если вы подключены к общей системе водопровода с горячей и холодной воде, то при установке бойлера, установите обратный клапан так же на стояке горячей воды. В противном случае, вся или часть нагретой воды вашим водонагревателем, побежит во стояку в соседям вниз. Соседи думаю не расстроятся горячей воде, ну а вам придётся оплатить электричество по счётчику.

Внутри эксцентриков некоторых смесителей.

Присутствуют только в дорогих одноручковых смесителях.

Технические характеристики

Чтобы выбрать обратный клапан для погружного насоса, нужно разобраться в технических характеристиках самого устройства. Все они приведены в соответствующей документации. Например:

Технические характеристики.

1. Пропускная способность в гидравлическом расчете для клапана. Обозначается буквами Kvs. Показатель отображает, сколько воды (с температурой среды +20 °С) может пройти через устройство при условии, что он максимально открыт, до того момента, пока давление на него не снизится на 1 бар.
2. Номинальный диаметр конструкции (обозначается как Ду или DN). Этот показатель измеряется в миллиметрах. Он введен для унификации размеров фитингов с диаметром трубопровода. Они регламентированы ГОСТами, но в проектной документации должны быть отражены требуемые параметры.
3. Показатель номинального давления PN. Его необходимо знать, чтобы понять, при каких условиях будет работать устройство.

Кроме перечисленных параметров, важную роль играют показатель пробного давления (он отражает тот уровень, для которого произведены соответствующие испытания для данной модели), а также показатель рабочего давления. Последний отражает уровень, при котором запорная аппаратура будет работать с максимальной надежностью.

Исполнение

Обратные клапаны делают из разных материалов – в традиционных вариантах это чугун, бронза, никелевый или стальной сплав, а также используются каучук, тефлон, графит и т.д. Устройства бывают с резьбовым или фланцевым типом соединения, хотя для них допускается и сварочный способ. Такая запорная арматура может различаться и размерами.

Принцип работы

Обратные элементы используются в разных сферах. Но принцип работы будет одинаковым, так же, как и особенности конструкции, которая всегда включает такие элементы, как корпус, оснащенный затвором или заслонкой, шток (его называют шпинделем), седло, крышку, головку, маховик.

Принцип работы.

Клапаны стандартно оснащены автоматическим или механическим блоком для перемещения штока. Поток жидкости (или газа) попадает со стороны всасывающего устройства в корпус, после чего шток, оснащенный уплотнительной головкой, установленной на сальнике, перемещает заслонку в закрытое положение. Входное отверстие перекрывается.

Виды и классификация

Все имеющиеся на рынке элементы можно разделить на несколько групп. Например, в зависимости от того, где будут ставить обратный клапан, выделяют следующие виды:

1. Донные приборы, которые предотвращают обратное движение закачанной из источника воды при условии, что насосное оборудование выключено. Это позволяет создать условия для работы насосной станции без необходимости постоянного наполнения водой насосного оборудования перед каждым запуском.
2. Трубопроводные, которые подразделяются на створчатые и осевые. Они выполняют 1 задачу – позволяют избежать падения рабочего давления в системе.

Существуют и другие классификации подобных элементов для водяного насоса. Например, донные типы бывают пружинными и створчатыми. В 1 случае запирающий механизм представляет собой диск, который может смещаться вдоль корпуса при сокращении пружины (происходит под напором воды). Во 2 случае клапаны оснащаются поперечными створками, которые под напором воды раскрываются.

Обзор обратных клапанов для насосов

Когда устанавливается насос в колодец или скважину, обратный клапан является незаменимым элементом. Он подбирается к необходимой модели насоса (например, для “Водолея” или Grundfos).

Но важна не только его совместимость, но и особенности конструкции. Наибольшей популярностью пользуются пружинные обратные клапаны, полностью или частично выполненные из латуни. Они прочны и долговечны.

Обратные клапаны для насосов.

Часто владельцы участков, которые самостоятельно монтируют систему водоснабжения, хотят знать, в чем заключается отличие дренажных элементов от пружинных. Такие модели позволяют упростить монтажные работы и дальнейшее техобслуживание системы, повысить ее надежность.

Внешнее отличие таких устройств состоит в наличии на корпусе 2 патрубков, 1 из которых и играет роль дренирующего элемента.

Существуют и пружинные клапаны с корпусом из полипропилена. Их стандартно устанавливают на трубы, тоже изготовленные из полипропилена, но по своим эксплуатационным характеристикам они немного уступают латунным.

Виды обратных клапанов, его устройство и принцип работы

Устройство обратного клапана простое. Есть седло с некоторым заужением и запорный элемент. При «правильном» потоке, запорный элемент оттесняется от узкого места. Как только направление меняется, он прижимается к седлу, перекрывая проход. На корпусе, кстати, должна быть стрелка, которая указывает «правильное» направление движения воды.

Как устроен и как работает обратный клапан на воду

В основном, обратные клапаны различают по типу запорного элемента. Он может быть:

• шарового типа (шариковые);
• тарельчатого;
• дискового;
• лепесткового или двустворчатого.

В шаровом кране шарик находится «в свободном плавании». Он ничем не крепится, переносится водой. Вполне надежная система. Вот только он не всегда достаточно плотно перекрывает седло, так что применяется довольно редко.

Виды обратных клапанов на воду

Тарельчатые могут быть подъемные или поворотные. Поворотные, также как и шариковые, открываются и закрываются под воздействием потока воды. Подъемные имеют подпружиненный шток. В «нормальном положении» проход закрыт, когда появляется напор воды, он отжимает пружину, оттесняя запорный элемент вверх.

Самый распространенный в домашних системах водоснабжения — дисковый обратный клапан. Отличается тем, что арматура этого типа может иметь небольшие размеры. А конструкция проста и надежна. Запорный диск ставится поперек потока, пружиной он прижимается к седлу. Вода отжимает пружину, освобождая себе путь.

Обратный клапан — это устройство для предотвращения обратного движения транспортируемой среды

Есть еще двустворчатый клапан для воды. Его запорный элемент состоит из двух половинок диска (лепестков), которые закреплены на оси. Отсюда еще одно название этой модели — лепестковый. Пружинами они удерживаются в закрытом состоянии. Поступающая в водопровод вода отжимает их назад, складывая и прижимая друг к другу. Этот тип оказывает наименьшее гидравлическое сопротивление. В некоторых случаях (при большой протяженности всасывающей линии) это может быть важным.

Способы подключения накопительных емкостей

Бак можно подключить к системе двумя разными способами: расположив его на высокой отметке или на уровне земли или ниже.

Верхнее расположение

Такая схема водоснабжения дома из накопительного бака практикуется преимущественно в тех случаях, когда в доме нет приборов, нуждающихся в хорошем напоре, а потребность в воде у жильцов минимальна – умыться, вымыть посуду и т.д.

А также при частых перебоях с электричеством. Потому что вода из бака, установленного на крыше, чердаке или эстакаде, поступает к потребителям самотеком, а такая система не зависит от наличия напряжения в сети.

Такое давление в системе будет недостаточным для работы стиральной машины, и даже принять душ будет проблематично. Увеличить его можно, подключив на выходе из емкости повысительный насос. Преимущество такой установки в её простоте и легкости обслуживания бака.

Однако не стоит забывать и о недостатках:

• Накопительная емкость занимает много места, отнимая у дома полезную площадь;
• Если установить её на чердаке или на улице на специальной эстакаде, то пользоваться водой можно будет только в теплое время года. Или нужно хорошо утеплять и обогревать и сам бак, и идущие к нему и от него трубы;
• Если при монтаже не была соблюдена инструкция или сама система износилась со временем, возможны протечки, способные доставить много неприятностей.

Как видите, каждый домовладелец решает эти проблемы по-своему в зависимости от потребностей семьи.

• Чтобы вода не замерзала, бак устанавливают на отапливаемом втором этаже или мансарде, жертвуя площадью.
• Или используют электрообогрев емкости, стоящей на чердаке. И дополнительно платят за электричество.
• Или просто водружают её на шкаф, довольствуясь минимальным напором в системе.

Нижнее расположение

Это более распространенный и эффективный способ размещения для домов с постоянным проживанием и всеми привычными для городского жителя удобствами. Такая система водоснабжения с накопительным баком обязательно оборудуется дополнительным насосом или насосной станцией. Без них вода сама к потребителям не потечет, а с ней можно получить любой необходимый напор.

Вариантов нижнего размещения тоже несколько:

• Наземное – когда емкость используется только в летнее время и не нуждается в утеплении;
• Подземное – бак закапывается в грунт, а на поверхность выводится только горловина, обеспечивающая доступ к нему для ремонта и обслуживания;

Водоснабжение дома – накопительный бак под землей

Подвальное – когда в доме имеется отапливаемое подвальное или техническое помещение.

Последний вариант самый удобный, так как емкость не нужно утеплять, к ней всегда есть доступ и она не занимает полезное пространство.

Второй по популярности – подземный вариант. Он тоже позволяет не использовать площадь дома, но в этом случае чистка и ремонт будут сопряжены с определенными трудностями. Да и верхнюю часть, расположенную выше уровня промерзания, тоже придется утеплить.

Кроме того, не каждую емкость можно закапывать в грунт. Она должна быть прочной, с толстыми стенками, ребрами жесткости или металлической опалубкой. В противном случае нужно сооружать для неё жесткую оболочку.

Установка бака в кессоне из водостойких плит

Конструктивные особенности

Устройство накопительного бака не зависит от места установки. Есть лишь некоторые нюансы.

Емкость снабжается следующими конструктивными элементами:

Поплавковый клапан. Он предотвращает её переполнение и включает насос при достижении уровня воды минимальной отметки.

Поплавковый выключатель

• Переливной патрубок на случай поломки поплавкового выключателя. Он располагается в верхней части бака и подключается к канализации.
• Дренажный патрубок в нижней части. Предназначен для удаления осадков. Им оснащаются накопительные баки для водоснабжения, расположенные наверху или в подвале дома. Подземные емкости чистятся верхний люк.

На этом фото видны оба патрубка, присоединенные к системе канализации

• Фильтр, расположенный на входе, задержит часть взвешенных частиц. Его можно установить и на выходе, оснастив более мелкой сеткой.
• Вентиляционная труба или дыхательный клапан. Если не установить их в крышке бака, при сливе воды его стенки могут сплющиться под действием атмосферного давления.

Крышка с дыхательным клапаном

Виды трубных обратных клапанов

В зависимости от условий установки и особенностей водопроводной системы устанавливают клапаны, различающиеся конструкцией, размерами, материалом и способом крепления. Одни предназначены для труб небольшого диаметра и эксплуатации в быту, другие – для централизованной подачи воды.

Рассмотрим основные классификации обратных клапанов для воды.

По виду запирающего элемента

Часть клапана внутри корпуса, отвечающая за перекрывание сечения, бывает различной конфигурации.

По запирающему элементу выделяют следующие типы устройств:

• Подъемные, в которых затворное устройство перемещается вверх/вниз в зависимости от наличия или отсутствия напора воды в трубе. За динамику отвечает пружина, а в качестве затвора выступает золотник.
• Поворотные, также оснащенные золотником – откидной створкой или «лепестком». При включении насоса она откидывается и освобождает путь для жидкости, при выключении – захлопывается, перекрывая сечение.
• Двухстворчатые, перекрывающие путь потоку воды двумя соединяющимися створками.

Движение запорного элемента происходит параллельно, перпендикулярно оси или под углом, поэтому производители рекомендуют некоторые устройства устанавливать только на горизонтальных трубах, другие – и на вертикальных.

Для бытового использования целесообразно приобретать пружинные клапаны, отличающиеся простой конструкцией и легкостью монтажа. Если вы решили самостоятельно оснастить насосную систему обратно-запорной арматурой, рекомендуем именно такую модель.

Конструкция пружинного клапана состоит их следующих элементов:

• латунный корпус (стальной, полимерный), состоящий из двух частей – основания и крышки с седлом;
• тарельчатый элемент с резиновым уплотнителем, который упирается в седло;
• шток, выполняющий функции центрирования и держателя;
• пружина для возврата запорного элемента в начальное состояние.

Такие клапаны, как поворотные, в бытовом водоснабжении почти не используются, зато часто применяются для промышленных трубопроводов, диаметр которых достигает 0,5 и даже 1,5 м.

По типу крепления

Врезку в трубу производят различными способами, которые выбирают в зависимости от трубного материала и условий монтажа.

Наиболее приемлемыми признаны четыре вида клапанов:

• фланцевые;
• межфланцевые;
• муфтовые;
• сварные.

В системах, сопряженных с насосными станциями, целесообразно применять муфтовый тип с пружинным механизмом и простой установкой. Но в более «серьезных» сетях, например, для оборудования подачи воды в многоквартирный дом, успешно используют все вышеперечисленные виды.

Фланцевые клапаны названы по элементам крепления – фланцам. Они отличаются большими размерами и весом, изготавливаются из стали или чугуна. Основная сфера использования – подача жидкостей или газов в промышленных масштабах

Межфланцевые устройства крепят без фланцев. Их часто применяют в пневматических и гидравлических системах, испытывающих гидроудары. Для смягчения воздействия монтируют вместе с демпферными амортизаторами

Резьбовые муфты – наиболее удобные клапаны для монтажа в бытовую сеть. Крепление обеспечивают два резьбовых перехода, диаметр которых измеряется в дюймах. Более надежными считаются изделия с металлическими затворами, нежели с пластиковыми

По материалу изготовления

Корпуса клапанов производят из материалов, надежно защищающих внутренний механизм, не деформирующихся от воздействия внешней среды и жидкости, протекающей по трубам.

Обратный клапан на трубу бывает:

• стальной;
• чугунный;
• бронзовый;
• латунный;
• пластиковый.

Изделия, установленные около центробежных насосов в системе отопления, должны быть металлическими, так как пластик не предназначен для горячей воды.

Чугунные клапаны отличаются большим весом и шероховатостью материала. Но их не применяют для оборудования автономных домашних сетей, а устанавливают только для промышленной эксплуатации на трубы большого диаметра.

Устройства из пластика легкие и недорогие, установка их происходит очень быстро. Но их нельзя применять к серьезным системам водообеспечения дома.

Внутренние части – седло, затворы, шток – клапанов делают из полимеров, нержавейки или алюминия. Они отличаются прочностью и устойчивостью к коррозии. Действующий элемент, пружинку, изготавливают из специальной пружинной стали, имеющей увеличенный срок службы.

В клапанах, установленных на централизованных магистралях и промышленных объектах, выдерживающих большую нагрузку, для плотного прилегания затвора к седлу применяют пластиковые или резиновые уплотнители.

Несколько ценных рекомендаций

Резьбовые соединения необходимо затягивать ключом, а не руками, чтобы обеспечить необходимую герметичность. Для подключения арматуры, защитных устройств и самой насосной станции лучше использовать трубы, диаметр которых немного больше расчетного, чтобы компенсировать нагрузку, возросшую из-за изгибов магистрали.

Линия рециркуляции защитит насос и позволит повысить давление воды в системе. Для монтажа обратной магистрали понадобится тройник

Чтобы защитить насос от холостого хода, можно установить линию рециркуляции. Для этого на подающую и всасывающую трубы ставят тройники и соединяют свободные патрубки обратной магистралью.

На ней следует поставить кран, позволяющий контролировать интенсивность обратного потока. Такое дополнение улучшит напор, но будет несколько снижать производительность прибора.

В качестве основания для насосной станции можно использовать кронштейн, но она должна стоять ровно на амортизирующих прокладках, чтобы вибрация была минимальной

Насосную станцию ставят на идеально ровное основание, снабженное амортизирующими прокладками. Это снизит вибрационное воздействие, а также уменьшает количество шума.

Примерно раз в три месяца необходимо проверять:

• состояние стыков на предмет протечек.
• состояние фильтров для своевременной прочистки.
• настройки реле для их коррекции;
• состояние гидробака, чтобы определить места протечек.

Если уровень давления в ГА не соответствует требуемому уровню, его несложно подкачать, используя компрессор или насос. На больших емкостях для этого предусмотрено ниппельное соединение. Если из отверстия течет жидкость, значит, внутренняя мембрана порвана и требует замены.