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

Когда речь идет о создании автономной системы водоснабжения, важно выбрать не только насос, но и различные элементы защиты трубопровода. Одним из наиболее критических компонентов является обратный клапан для насосной станции, который обеспечивает устойчивое давление в гидравлической системе.

Этот элемент помогает предотвратить преждевременный износ насосного оборудования и устраняет риски сбоя в его функционировании.

Виды и назначение обратно-запорной арматуры

Несмотря на малые размеры, обратный клапан играет ключевую роль: без него поддерживать необходимый напор в трубопроводной системе было бы невозможно. Он принадлежит к группе трубопроводной арматуры, основной функцией которой является предотвращение обратного потока воды, тем самым обеспечивая правильное движение в системе водоснабжения.

Бытовые насосы не предусмотрены для работы с потоком воды, движущимся в неправильном направлении.

Обратный клапан пропускает воду только в одном направлении, полностью блокируя обратный поток (+)

На рынке имеются насосные станции, комплектующие с уже установленным обратным клапаном. В таких случаях шланг для всасывания оснащен встроенным устройством. Однако во многих ситуациям данная арматура приобретает самостоятельно.

Эти затворы устанавливаются как на всасывающей линии, так и на входе внутри домовой системы водопроводов, за насосом с гидроаккумулятором либо перед самой насосной станцией.

В зависимости от их расположения в системе водоснабжения обратные клапаны можно классифицировать на:

• Донные. Они препятствуют обратному движению воды, закачанной из источника, когда насос выключен. Это позволяет использовать оборудование без необходимости заполнения водой перед очередным запуском.
• Трубопроводные. Включают в себя осевые и створчатые модели, которые помогают поддерживать необходимое рабочее давление в системе.

Если на конце всасывающей трубы насосной станции отсутствует обратный клапан, то при остановке насоса под действием силы тяжести вода начнет возвращаться обратно. В результате возникнут воздушные пробки, которые могут привести к разрушению уплотнителей в условиях «сухого хода». Итогом станет попадание воды в электронасос и его выйддение из строя.

Обратные клапаны могут быть установлены не только в точке всасывания. Чтобы поддерживать давление, их устанавливают на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком, если последний располагается отдельно.

Современные насосы чаще всего оборудованы защитами от подобных проблем. Однако для их запуска придется заливать воду после каждой остановки.

В некоторых моделях насосов может происходить даже обратное вращение рабочего колеса, что может привести к его поломке. Установить этот элемент в системе забора жидкости из источника критически необходимо, иначе электронная защита насоса окажется бессильной.

Если несколько насосных станций объединены в один узел, обратные клапаны защищают выключенное оборудование от давления работающих элементов.

С трубопроводным обратным клапаном ситуация немного отличается. В данном случае он больше заботится о защите системы водораздачи внутри здания. Сохраняя воду в трубах и не позволяя ей возвратиться в гидроаккумулятор, обратный затвор помогает поддерживать нужный уровень давления в системе. Без него вода будет стремиться обратно в накопительный бак, что приведет к его ненормальной работе.

Обратные клапаны повышают эффективность и надежность работы насосной станции, защищая насос, сантехнику и всю систему водопровода от гидравлических ударов. В целом это незаменимый элемент. Тем не менее, открытие затвора требует усилий от воды, что может снижать давление потока после его прохождения на 0,1–0,3 атм.

Донный обратный клапан

Донные разновидности обратных клапанов устанавливаются на входе отводящей магистрали. Они предназначены для оснащения поверхностных насосных систем, чтобы предотвратить падение давления.

Основная задача донного обратного клапана заключается в удержании воды в системе и поддержании необходимого уровня давления (+)

В зависимости от конструкции донные обратные клапаны подразделяются на:

• Пружинные. В таких устройствах запирающий механизм состоит из пружины и диска, который при сжатии пружины под давлением воды сдвигается вдоль корпуса и открывает поток.
• Створчатые. Здесь основным элементом являются одна или две поперечные створки, которые открываются при давлении откачиваемого вещества и возвращаются на место с его прекращением.

По способу монтажа к торцу всасывающей трубы или шланга донные клапаны делятся на муфтовые и фланцевые. Чаще всего совместно с бытовыми насосными системами используют муфтовую версию.

Под давлением воды пружина устройства сжимается, а прикрепленный к ней запорный диск открывает поток только в одном направлении.

Муфтовые соединения обратных клапанов проще устанавливать, но требуют регулярного контроля состояния, особенно в случае с работающими вибрационными насосами.

Створчатые обратные клапаны представляют собой самую простую в эксплуатации и легко ремонтопригодную версию, где створка открывается только в одном направлении под давлением откачиваемой воды (+)

Перед установкой донного обратного клапана рекомендуется монтировать сетчатый фильтр. Он должен предотвращать попадание в насосную систему биологических загрязнений и твердых абразивных частиц.

Монтаж следует выполнять согласно данным указаниям на корпусе устройства. Расстояние от дна точки водозабора до обратного клапана должно составлять не менее 0,5 — 1,0 м, в зависимости от типа агрегата и рекомендаций производителя. Между водой в колодце или скважине и клапаном должно находиться не менее 0,3 м.

В насосных системах с погружными насосами обратный клапан устанавливают без фильтра, так как они уже имеют встроенные очистительные устройства для защиты от механических повреждений. В такой ситуации обратный клапан обязательно устанавливается на подающей трубе сразу после насоса, чтобы предотвратить падение давления в системе.

Обратный клапан в насосной системе с погружным насосом размещают сразу после агрегата на входе всасывающей трубы.

Обратный клапан поддержки давления

Существуют различные конструкции обратных клапанов для трубопровода, все они действуют по одному принципу. Главная задача — обеспечить однонаправленное протекание рабочей жидкости, в чем и заключается роль запорного механизма, находящегося внутри. Он открывается в направлении потока, освобождая путь, и закрывается при попытке обратного движения воды.

При прямом потоке воды затворный элемент клапана смещается в сторону, а при обратном — полностью закрывает трубопровод (+)

Стандартный обратный клапан включает в себя:

• корпус;
• запорно-регулирующий элемент;
• пружину (иногда не предусмотрен в моделях).

Под действием давления воды, движущейся в прямом направлении, запорный элемент отводится от седла, создавая проем для свободного протока жидкости. При изменении направления эта заслонка, действуя под влиянием пружины и водного давления, возвращается на место, закрывая трубу.

Эти изделия трубной арматуры различаются конструкцией, используемыми материалами и способом крепления к трубам. При этом практически все виды обратных клапанов могут использоваться в монтаже насосных станций, но не всегда это остается целесообразным.

Конструктивные разновидности изделий

Запорный элемент может перемещаться параллельно, перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Чаще всего в случае сухих труб он опускается в седло под собственным весом. Это устройство поддерживает нормальное давление в водопроводе и предотвращает возврат воды, поступающей к точкам водоразбора.

При установке отдельных моделей обратных клапанов важно обращать внимание не только на направление потока, указанное стрелкой, но и на правильное положение крышки, которая содержит направляющую для движущегося запорного механизма.

В зависимости от конструкции затвор внутри обратного клапана может перемещаться, поворачиваться или подниматься (+)

Внутренние запорные элементы в обратных клапанах могут быть выполнены в следующих вариантах:

• в виде золотника с штоком и запирающими дисками;
• цельного или разделенного диска на две створки;
• шарика с пружинным механизмом и уплотнительными прокладками.

В клапанах с диаметром более 400 мм диск при возврате в седло может сильно ударяться о корпус, что приводит к поломке. Для предотвращения преждевременного износа такие устройства оборудованы гидравлическими демпферами, которые обеспечивают плавность хода диска.

Тем не менее, в быту такие безударные обратные клапаны не используются, поскольку доступны более простые и бюджетные модели.

Если требуется небольшой по размеру обратный клапан, лучше выбрать либо шаровую, либо двустворчатую модель. В первом случае внутри перемещается небольшой шарик, подстраивающийся под движение воды, а во втором — перекрытие выполняется двумя половинками диска, которые прикреплены к одному стержню. Корпус оба типа имеют компактный, поскольку отсутствует движущийся золотник с большим ходом перемещения.

Также существуют конструкции невозвратного типа с принудительным открытием и закрытием затвора. Управление в таких случаях осуществляется с помощью механических или ручных устройств. Однако такая арматура не применяется в быту с насосными станциями, так как для них она не требуется.

Классификация по типу крепления

Кроме конструктивных характеристик, обратные клапаны, используемые в насосных станциях, различаются по способу установки. Определяющим фактором в этом случае выступает материал трубопроводов и технологии их соединения.

Муфтовый вид обратного клапана оснащен подъемно-пружинным механизмом, который включает латунный корпус с нарезкой (1, 2), золотник (3), пружину (4), запорную тарелку (5) и прокладку (6).

Существует несколько типов соединений обратных клапанов с трубами:

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

Муфтовые клапаны соединяются с трубопроводами через резьбовой переход, в то время как фланцевые требуют креплений с уплотнительными элементами. Межфланцевые клапаны не имеют своих креплений и устанавливаются между фланцами других частей системы водоснабжения, фиксируясь на шпильках.

Муфтовые клапаны, благодаря своей конструкции и монтажным особенностям, лучше всего подходят для использования в водопроводных системах.

Фланцевые клапаны не являются обычным элементом бытового применения, однако они широко используются в промышленности.

Межфланцевые обратные клапаны имеют преимущество в том, что их можно устанавливать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Приварочные клапаны обычно изготавливаются из нержавеющей стали марки 304 или 316 и комплектуются хомутами.

Производство приварочных клапанов ориентировано на использование в трубопроводах для агрессивных веществ, и они не устанавливаются на насосные станции. Клапаны с межфланцевым креплением предлагаются только в вариантах дискового или двустворчатого типа.

Для водоснабжающих систем чаще всего выбираются обратные клапаны с подъемно-пружинным механизмом и муфтовым соединением, что делает их монтаж и демонтаж простыми, а также дает возможность заменить пружину, которая является наиболее уязвимым элементом в данном типе трубной арматуры.

Межфланцевые модели, как правило, имеют небольшие размеры и довольно высокую стоимость, их удобно устанавливать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Варианты по материалам

Корпус обратного клапана может быть выполнен из:

• бронзы;
• латуни;
• чугун;
• нержавеющей стали;
• пластика.

Наиболее долговечными считаются модели из нержавейки, которые имеют низкие показатели коррозии. Чугунные затворы часто выглядят громоздкими и поэтому редко используются в быту, в основном их применяют на трубопроводах с большим диаметром, которые не подходят для бытовых насосных систем.

Латунные изделия считаются самыми популярными, так как этот металл недорогой, устойчив к ржавлению и подходит для всех видов труб. Пластиковые модели целесообразно применять лишь в системах с низким давлением и при использовании полипропиленовых труб.

Наиболее распространенные поломки обратных клапанов возникают из-за износа пружины, поэтому для дачи стоит выбирать модели с возможностью самостоятельной замены пружины.

Рабочий запорный элемент может быть выполнен из:

• нержавейки;
• алюминия;
• пластиков.

Все эти материалы обладают хорошими характеристиками. Запорные детали имеют небольшие размеры и изготавливаются с высокой прочностью и долговечностью. Наиболее частые неисправности связаны с пружинным механизмом, потому в большинстве случаев пружины изготавливаются из нержавеющей стали, известной своими антикоррозийными свойствами и надежностью.

На рынке также имеются комбинированные обратные клапаны, в которых корпус и крышка выполнены из разных материалов. Производители стремятся снизить стоимость своей продукции, предлагая новшества, однако стоит уточнить наличие сертификатов соответствия установленным стандартам.

Для обеспечения герметичности при опускании запорного элемента в седло используются уплотнители из резины, пластика и твёрдых металлических сплавов.

Монтаж клапанов с насосной станцией

Выбирая обратный клапан, важно учесть его рабочее давление, пропускную способность и диаметр прохода. Эти данные прописаны в техническом паспорте устройства.

Монтаж обратного клапана можно произвести самостоятельно, следуя указаниям в инструкции к насосной станции, где указаны рекомендованные места для установки всех необходимых элементов.

Вот схема установки ОК на погружной центробежный насос:

При выборе детали необходимо обращать внимание на размеры шланга или переходника (например, 1 дюйм), также стоит проверить качество: отсутствие царапин, трещин и внутренних повреждений.

Направление потока воды чаще всего указывается стрелкой. Если стрелки нет, можно воспользоваться способом продувания.

Устанавливаем обратный клапан на переходник. Для обеспечения герметичности использования надо применять ФУМ-ленту или льняную прядь.

Чтобы соединение было максимально прочным и герметичным, следует подтянуть клапан с использованием газового ключа.

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

Важно выяснить, есть ли обратный клапан в конструкции насосной станции. Если этот элемент уже присутствует в системе, то дополнительная установка не нужна.

В противном случае, наличие еще одного затвора лишь уменьшит пропускные возможности труб, не принося никакой пользы. Тратить время и средства на установку ненужного элемента, который еще и может вызвать затруднения в потоке воды, нецелесообразно.

Обратные клапаны устанавливаются в крайних нижних точках всасывающего трубопровода и на входе в напорную магистраль сразу после насосной станции.

Если схема водоснабжения допускает возможность опорожнения напорной магистрали или работу насоса в реверсном режиме, верхний обратный клапан не следует устанавливать после водонапорного агрегата, так как он заблокирует поток воды к нему.

Порядок установки комбинации «клапан + задвижка» зависит от технологии запуска насоса. Существуют модели, которые предназначены для запуска с закрытой задвижкой; в таких случаях обратный клапан устанавливается за запорным краном.

Производители рекомендуют устанавливать нижний обратный клапан совместно с сетчатым фильтром грубой очистки, чтобы вода сначала очищалась от песка, поскольку абразивные частицы могут вызвать ускоренный износ внутренних частей системы.

Лучше выбирать обратный клапан с встроенной или съемной сеткой, чтобы избежать необходимости установки дополнительного фильтра для защиты от песка.

При выборе места для монтажа обратного клапана следует учитывать:

• направление потока воды;
• удобство доступа к арматуре для обслуживания;
• ограничения по горизонтальной или вертикальной установке некоторых типов клапанов;
• наличие песка в воде, способного привести к засорению.

Наименьшая степень загрязнения наблюдается у пружинных обратных клапанов с подъемным запорным элементом. Установка трубной арматуры с межфланцевым соединением происходит быстрее и проще, но в частных домах чаще выбирают более доступные варианты с фланцевым или муфтовым креплением.

При использовании погружного насоса обратный клапан устанавливается на конце трубы, опускаемой в водозабор, перед насосом.

При установке обратного клапана важно следить за правильной ориентацией: ось золотника должна располагаться вертикально. При монтаже поворотного образца ось поворота запорного устройства должна находиться выше осевой линии потока воды.

Направление потока воды и правильность установки клапана можно легко контролировать по стрелке на его корпусе, которая заметна и помогает избежать ошибок в установке.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Все о технологии установки обратного клапана для воды:

Видео #2. Обзор запорной арматуры блокировки обратного потока:

Видео #3. Какой вариант обратного клапана лучше выбрать для системы водоснабжения дачи:

Обратные клапаны значительно упрощают эксплуатацию насосных станций и уменьшают риск аварийных ситуаций в водопроводной системе. Не стоит экономить на этом важном, пусть и небольшом, предмете.

Современные производители предлагают широкий выбор этой арматуры различных типов, способов работы и методов крепления, что позволяет легко подобрать подходящее решение для любой системы водоснабжения и вида насосов.

Мы будем рады услышать ваше мнение. Все желающие могут оставить комментарии для уточнения сложных технических моментов, поделиться опытом или указать на недостатки в материалах в нижнем блоке.

Видео:

Зачем и как установить обратный клапан на насосной станции?