Назначение и установка обратного клапана для насосной станции

При создании автономной системы для подачи воды нужно уделить внимание не только выбору насоса, но и различным защитным устройствам трубопроводной арматуры. Одним из ключевых элементов, обеспечивающих стабильное давление в гидросистеме, является обратный клапан для насосной станции.

Данный элемент помогает продлить срок службы насосного оборудования и устраняет возможность сбоев в его функционировании.

Типы и функции обратной арматуры

Обратные клапаны маленьких размеров, однако их наличие является критически важным для поддержания напора в системе водоснабжения. Эти устройства относятся к трубопроводной арматуре и призваны предотвратить обратное течение воды в трубах.

Оборудование бытовых насосов не рассчитано на движение воды в противоположном направлении.

Обратный клапан пропускает поток жидкости только в одном направлении, полностью перекрывая обратный поток (+).

На рынке предлагаются насосные станции, комплектующие с обратным клапаном, и шлангами всасывания, в которых этот клапан уже установлен. Однако в большинстве случаев приходится приобретать его отдельно.

Эти устройства могут устанавливаться как на всасывающей линии, так и внутри домашней водопроводной системы непосредственно за насосом с гидроаккумулятором или перед насосной станцией.

В зависимости от места монтажа в системе водоснабжения обратные клапаны делятся на:

• Донные. Они препятствуют обратному движению воды, поднятой из источника, при отключении насоса, что позволяет избегать необходимости постоянно заполнять систему водой перед стартом.
• Трубопроводные. Сюда входят осевые и створчатые варианты, обеспечивающие сохранение необходимого уровня давления в системе.

Если на конце всасывающей трубы отсутствует обратный клапан, то при остановке насоса вода потечет обратно под действием силы тяжести. Это приведет к образованию воздушных пробок в системе и, в условиях «сухого хода», может вызвать повреждение уплотнителей. В конечном итоге, вода может попасть в электронасос, что приведет к его выходу из строя.

Обратный клапан может устанавливаться не только в начале всасывающей линии. Для поддержания давления он также устанавливается на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком при его отдельной установке.

Современные насосы в основном оборудованы защитными механизмами, однако для их запуска часто требуется добавление воды после каждой остановки. У некоторых моделей насосов может происходить обратное вращение рабочего колеса, что может повредить его. Поэтому установка обратного клапана на линии забора воды из источника является обязательной, так как никакая электронная защита не предотвратит повреждений.

При объединении нескольких насосных станций в одну сеть обратные клапаны защищают выключенные устройства от давления работающих насосов.

Что касается трубопроводных обратных клапанов, то их основная функция – защита не самих насосов, а системы распределения воды в доме. Они предотвращают обратный поток жидкости в гидроаккумулятор, что способствует поддержанию необходимого давления в системе. Без их установки вода будет стремиться обратно в бак, что вызовет сбой в работе.

Обратные клапаны не только увеличивают надежность работы насосной станции, но и защищают насос, сантехнические устройства и всю водопроводную сеть от гидравлических ударов. В целом, это незаменимый элемент системы. Однако для открытия затвора требуется усилие, что может привести к снижению давления потока на 0,1–0,3 атм после его прохождения.

Донный обратный клапан

Донные обратные клапаны устанавливаются на входе откачивающей воды магистрали и используются для защиты поверхностных насосов от падения давления.

Основная цель донного обратного клапана – сохранить воду в системе и поддерживать необходимый уровень давления (+).

По конструкции донные обратные клапаны делятся на:

• Пружинные. В их конструкции механизм запирания представляет собой пружину и диск, который под воздействием давления воды смещается, открывая путь для потока.
• Створчатые. Они имеют одну или две створки, которые открываются при подаче откачиваемой воды и возвращаются в закрытое состояние при ее прекращении.

По способу крепления донные клапаны бывают муфтовыми и фланцевыми. В комбинации с бытовыми насосами наиболее часто применяются муфтовые конструкции.

При наличии давления вода сжимает пружину устройства, а прикрепленный к ней запорный диск открывает путь потоку только в одном направлении.

Монтаж муфтовых обратных клапанов проще, однако их необходимо регулярно проверять, особенно когда они работают с вибрационными насосами.

Створчатый обратный клапан является наиболее простым и ремонтопригодным вариантом устройства, который открывается только под давлением откачиваемой жидкости (+).

Перед установкой донного обратного клапана рекомендуется разместить сетчатый фильтр, который защитит насосную систему от загрязнений и твердых частиц, обладающих абразивным эффектом.

Устройство должно устанавливаться в соответствии с направлением, указанным стрелкой на корпусе. Расстояние от дна водозаборной скважины до обратного клапана должно составлять не менее 0,5 – 1,0 м, в зависимости от класса агрегата и рекомендаций производителя. При установке расстояние между уровнем воды и клапаном должно быть не менее 0,3 м.

В насосных системах с погружной помпой обратный клапан устанавливают без фильтра, так как они уже оснащены встроенными очистительными элементами для защиты основных частей от износа. В этом случае он размещается перед подающей трубой сразу после насосного агрегата, чтобы предотвратить падение давления в системе.

Обратный клапан в системах с погружным насосом устанавливается сразу после агрегата на входе всасывающей трубы.

Обратный клапан для поддержания давления

Существуют различные конструкции обратных клапанов для трубопроводов, работающих по единому принципу. Они обеспечивают движение рабочей жидкости только в одном направлении благодаря внутреннему запорному механизму, открывающемуся в сторону потока и мгновенно закрывающемуся при попытке течения в обратном направлении.

Когда вода движется прямо, затворный элемент клапана отдвигается, а при обратном движении – плотно закрывает трубу (+).

Стандартный обратный клапан состоит из:

• корпуса;
• запорно-регулирующего элемента (рабочего механизма);
• пружины (у некоторых моделей может не быть).

Под действием напора воды затвор поднимается от седла, создавая проход для свободного движения жидкости. В обратном направлении затвор под действием пружины и водного давления возвращается на место, перекрывая трубопровод.

Различные виды этой арматуры отличаются своими конструктивными особенностями, используемыми материалами, а также методом крепления к трубам. Практически все типы обратных клапанов могут использоваться при установке насосных станций, но не всегда это оправдано.

Конструктивные типы изделий

Запорный элемент может смещаться параллельно, перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Чаще всего он опускается под собственным весом на седло при отсутствии воды в трубах. Устройство обеспечивает необходимое давление в системе, предотвращая обратное движение отправляемой в разводку воды.

Поэтому при установке некоторых моделей обратных клапанов следует обращать внимание не только на указатель направления потока, но и на правильное расположение крышки, в которой находится направляющая для движущегося запорного механизма.

В зависимости от конструкции затвор внутри обратного клапана может смещаться, вращаться или подниматься (+).

Внутренний запорный механизм может быть выполнен в виде:

• золотника с составными частями, состоящими из штока и закрывающих пластин;
• единого или разделенного на две части диска;
• шарика с пружинным механизмом и уплотняющими элементами.

В клапанах с диаметром более 400 мм диск при возвращении в седло может ударяться о корпус, что приводит к поломке. Чтобы предотвратить преждевременный износ арматуры, такие затворы оснащаются гидравлическими демпферами, которые обеспечивают плавный ход диска.

Однако на практике такие безударные обратные клапаны редко используются. В продаже можно найти более простые и доступные модели.

Если обратный клапан требуется небольшого размера, рекомендуем выбирать либо шаровый, либо двустворчатый. В первом варианте внутри перемещается небольшая шарик, во втором – перекрытие трубы происходит за счет двух половин диска, закрепленных на одном стержне. Корпус обоих типов получается компактным, так как в них нет движущегося золотника с большим шагом перемещения.

Существуют также конструкции обратного типа, которые имеют затвор, управляемый вручную или механически. В данном случае поток жидкости контролируется благодаря таким устройствам. Тем не менее, подобная арматура не используется в бытовых насосных станциях, поскольку она не является необходимой для их функционирования.

Классификация по методу крепления

Кроме различных конструктивных особенностей рабочих элементов, обратные клапаны, предназначенные для применения с насосными станциями, различаются способом крепления. Выбор зависит от того, из какого материала сделаны трубопроводы и какой метод соединения применяется.

Муфтовый обратный клапан с подъемным пружинным механизмом включает латунный корпус с резьбой (1, 2), золотник (3), пружину (4), запорную тарелку (5) и прокладку (6).

В зависимости от способа соединения с трубами обратные клапаны делятся на:

1. Муфтовые.
2. Фланцевые.
3. Межфланцевые.
4. Наварные (под сварку).

Первый тип соединяется с трубопроводами через резьбовые переходы, в то время как фланцевые соединения выполняются при помощи фланцев и уплотнителей. Межфланцевые клапаны не имеют своих креплений, их устанавливают между фланцами других элементов водопровода с помощью длинных шпилек.

Галерея изображений

Муфтовые устройства, благодаря своей конструкции и способу монтажа, наиболее подходят для установки в водопроводные системы.

Фланцевые клапаны реже встречаются в быту, но активно используются в промышленности.

Межфланцевые обратные клапаны удобны тем, что могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Приварочные клапаны изготавливают из нержавеющей стали, марки 304 или 316, и снабжают кламповым хомутом.

Муфтовый обратный клапан для систем водоснабжения
Фланцевый обратный клапан из чугуна
Межфланцевый клапан дискового типа
Обратный клапан под сварку

Варианты под приварку предназначены в основном для трубопроводов, где перекачиваются агрессивные жидкости. Их не устанавливают на насосные станции. Обратные клапаны с межфланцевым креплением изготавливаются исключительно в дисковом или двустворчатом варианте.

Для водоснабжения чаще выбирают обратные клапаны с подъемно-пружинным механизмом и муфтовыми соединениями. Их легко монтировать и демонтировать, а также ремонтировать, заменяя пружину, которая является наиболее уязвимой частью этой арматуры.

Межфланцевые изделия отличаются компактностью и высокой ценой, их можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.

Разнообразие по материалам изготовления

Корпус обратного клапана может быть выполнен из:

• Бронзы;
• Латуни;
• Чугуна;
• Нержавеющей стали;
• Пластика.

Модели из нержавеющей стали самые долговечные и наименее подвержены коррозии. Чугунные клапаны становятся громоздкими и не так популярны в быту, в основном их используют на трубах с большим диаметром. К водоснабжающим насосным станциям такие трубы не подсоединяются.

Наибольшей популярностью пользуются латунные изделия, так как латунь недорога, не подвержена ржавчине и подходит для всех типов труб. Пластиковые модели разумно использовать только в магистралях с низким давлением или для полипропиленовых трубопроводов.

Основные поломки обратных клапанов чаще всего происходят из-за износа пружины, поэтому для коттеджей стоит выбирать изделия с возможностью самостоятельной замены пружины.

Запорные элементы могут быть выполнены из:

• Нержавеющей стали;
• Алюминия;
• Пластика.

Все эти материалы обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. Запорные детали небольшие и хоть и имеют высокую прочность, поломки чаще всего возникают в пружинном механизме. Поэтому пружины в большинстве моделей производятся из нержавеющей стали, известной своей стойкостью к коррозии и надежностью.

В продаже также имеются комбинированные обратные клапаны, у которых корпуса и крышки сделаны из различных материалов. Каждый производитель стремится сделать свою продукцию более доступной и предложить что-то новое. Вся арматура проходит тестирование, следует лишь потребовать сертификат соответствия установленным стандартам.

Для обеспечения герметичности затвора в его седле используются уплотнительные элементы из резины, пластмасс и твердых металлических сплавов в различных сочетаниях.

Установка клапанов совместно с насосной станцией

При выборе обратного клапана важно учесть его номинальное давление, пропускную способность и диаметр проходного отверстия. Вся необходимая информация содержится в техническом паспорте.

Монтаж можно выполнить самостоятельно, следуя инструкциям, предоставленным производителем насосной станции, которые обязательно указывают рекомендованные места для установки арматуры.

Пример установки обратного клапана на погружной центробежный насос:

Галерея изображений

Подбираем компонент в соответствии с размером шланга или переходника (например, 1 дюйм), проверяем качество: отсутствие царапин, сколов или дефектов внутри.

Направление движения воды обычно указывается стрелкой. Если стрелки нет, можно использовать метод продувки.

Накручиваем обратный клапан на переходник, для обеспечения герметичности соединения применяем ФУМ-ленту или льняную пряжу.

Чтобы соединение было надежным и герметичным, подтягиваем клапан с помощью газового ключа.

Шаг 1 – выбор и проверка обратного клапана
Шаг 2 – определение правильного направления установки
Шаг 3 – накрутка клапана на резьбу переходника
Шаг 4 – затягивание газовым ключом

Особое внимание нужно уделить тому, уже установлен ли обратный клапан в конструкции насосной станции. Если он является стандартным компонентом системы водоснабжения, не требуется установление дополнительной арматуры.

В противном случае запорный элемент лишь снизит пропускную способность труб, без реальной пользы. Тратить время и деньги на монтаж ненужного устройства, которое создаст и небольшие препятствия для потока воды, не имеет смысла.

Стандартные места для установки обратных клапанов – это нижняя точка всасывающего трубопровода и вход в напорную магистраль за насосной станцией.

Если система водоснабжения предполагает возможность опорожнения напорной магистрали или работу насоса в режиме реверса, то устанавливать верхний обратный клапан после водонапорного агрегата нельзя. Он будет блокировать поток воды к насосному устройству.

Очередность установки комбинации «клапан + задвижка» зависит от технологии запуска насоса. Есть модели, которые предназначены для работы с закрытой задвижкой. В этих случаях обратный клапан нужно монтажировать после запорного крана.

Обратный клапан в нижней части рекомендуется устанавливать вместе с сетчатым фильтром для грубой очистки. Вода должна предварительно очищаться от песка, так как внутренние части системы быстро изнашиваются при контакте с абразивными частицами.

Лучше сразу выбрать обратный клапан с встраиваемой или несъемной сеткой, которая защитит устройство от песка и исключит необходимость в установке дополнительного фильтра.

При выборе места установки обратного клапана нужно учитывать:

• Направление потока воды;
• Легкий доступ к арматуре для последующего ремонта и обслуживания;
• Требования к строгой горизонтальности или вертикальности некоторых видов обратных клапанов;
• Наличие в воде песка, который может привести к забиванию.

Наименее подвержены загрязнению пружинные обратные клапаны с подъемным запорным механизмом. Быстрее и легче всего устанавливаются трубные элементы с межфланцевым соединением. Но чаще всего в частных домах выбирают недорогие аналоги с фланцевым или муфтовым креплением.

При использовании погружного насоса обратный клапан монтируется на конце трубы, которая опускается в водозабор, перед насосом.

Важно корректно установить обратный клапан — ось золотника должна находиться в строго вертикальном положении. Что касается поворотного устройства, ось поворота «заслонки» должна расположиться выше осевой линии потока воды.

Направление потока воды и корректное положение обратного клапана можно контролировать по стрелке на его корпусе, которая хорошо видна и поможет избежать ошибок при монтаже.

Выводы и полезные видео по теме

Видео #1. Полное руководство по установке обратного клапана для водоснабжения:

Видео #2. Обзор запорной арматуры для блокировки обратного потока:

Видео #3. Как выбрать подходящий обратный клапан для системы водоснабжения коттеджа:

Использование обратных клапанов значительно упрощает эксплуатацию насосных станций и снижает риск аварий в системе водоснабжения. Не стоит экономить на этом важном, пусть и небольшом, элементе.

Сегодня производители предлагают множество вариантов этой арматуры различных типоразмеров, методов срабатывания и типов креплений. Для любой системы водоснабжения и типа насоса можно подобрать оптимальное решение.

Будем рады услышать ваше мнение. Если у вас есть вопросы по техническим аспектам, или хотите поделиться опытом, либо указать на недостатки в данном материале, вы можете оставить комментарии в блоке ниже.