Обратный клапан в системе водоснабжения

Установка насоса для стабильной подачи воды в дом требует подключения дополнительной арматуры. В систему водопровода или на всасывающую трубу, опущенную в скважину, монтируют обратный клапан для насоса – небольшое, но полезное устройство.

Хотите самостоятельно оснастить насосную систему обратно-запорной арматурой, но не знаете, как правильно это сделать и какой клапан подойдет для этих целей?

Мы поможем разобраться в вопросе – в этом материале предлагаем ознакомиться с конструкцией, принципом работы обратного клапана, основными разновидностями. А также мы приведем пошаговую инструкцию по его установке.

Назначение и принцип работы клапана

Обратный клапан, как и любое устройство для системы водоснабжения, устанавливают с целью защиты сети от каких-либо изменений параметров потока. Проще говоря, чтобы вода подавалась постоянно, без остановок и перерывов, в нужном объеме.

Более узкое назначение клапана – организация перемещения воды в одном направлении и препятствие ее возвратному движению.

Производители насосных станций оснащают комплекты клапаном, а если этого элемента запорной арматуры нет, то настаивают на его обязательном приобретении

Задачи, которые решает установка такого клапана на насосную линию:

стабилизирует давление и напор воды при перемещении из скважины или колодца;
организует подачу воды в нужном направлении – от источника к потребителю;
сохраняет магистраль постоянно заполненной;
защищает оборудование от скачков давления, форс-мажорных ситуаций и внепланового ремонта.

Принцип действия зависит от вида и конструкции клапана. Рассмотрим его на примере устройства, предназначенного для врезки в трубу.

Простейшая модель для водопровода, изготовленная из латуни и нержавеющей пружинной стали. Способ присоединения – муфтовый, резьба – внутренняя. Рассчитан на температуру до +110 ˚С

Основными элементами конструкции обратного клапана являются две рабочие детали: седло и запорный элемент. Для возврата запорного элемента в первичное положение предназначена пружина.

Принцип действия обратного клапана прост. При течении жидкости в прямом направлении, от источника к внутренним сетям, тарелка клапана смещается внутри корпуса, открывая зазор для воды. Если происходит передвижение жидкости в обратном направлении, запорный элемент плотно прижимается к седлу и полностью перекрывает проходное сечение.

Запорный элемент имеет несколько вариантов исполнения: цилиндрический золотник, конус, шарик, тарелка. Точное попадание на седло при обратном перемещении обеспечивают дополнительные направляющие

Без обратно-запорной арматуры при выключении насоса жидкость, согласно законам гидродинамики, отправилась бы обратно в скважину или колодец.

Выбор места установки

Содержание статьи

1 Выбор места установки1.1 Как определить глубину всасывания1.2 Соображения безопасности1.3 Удобство и условия эксплуатации2 Подключение насосной станции2.1 Водоснабжение из колодца для постоянного проживания2.2 Подключение насосной станции к водопроводу2.3 Подключение к скважине3 Пуск насосной станции

Устанавливают насосные станции возле источника воды — скважины или колодца — в специально оборудованном приямке — кессоне. Второй вариант — в подсобном помещении в доме. Третий — на полке в колодце (со скважиной такой номер не пройдет), и четвертый — в подполе.

Установка насосной станции в подполе — может быть слишком слышен шум от ее работы

Как определить глубину всасывания

При выборе места в первую очередь руководствуются техническими характеристиками — максимальной глубиной всасывания насоса (откуда сможет поднять насос воду). Все дело в том, что максимальная глубина подъема насосных станций — 8-9 метров.

Глубина всасывания — расстояние от зеркала воды, до насоса. Подающий трубопровод можно опустить на какую угодно глубину, качать воду он будет с уровня расположения зеркала воды.

Скважины часто имеют большую глубину чем 8-9 метров. В этом случае придется использовать другое оборудование — погружной насос или насосную станцию с эжектором. В этом случае вода может подаваться с 20-30 метров, чего обычно достаточно. Минус этого решения — дорогостоящее оборудование.

Глубина всасывания — характеристика, определяющая способ установки

Если вам не хватает всего метра до того, чтобы можно было поставить обычное оборудование, можно поставить станцию в колодце или над скважиной. В колодце на стенке крепят полочку, в случае со скважиной углубляют приямок.

При расчетах не забывайте, что уровень зеркала воды «плавает» — летом он обычно понижается. Если глубина всасывания у вас на грани, в этот период воды может просто не быть. Позже, когда уровень поднимется, водоснабжение возобновится.

Соображения безопасности

Еще один момент, который надо учитывать — сохранность оборудования. Если установка насосной станции предполагается возле дома с постоянным проживанием, проблем меньше — выбирать можно любой вариант, даже в небольшом сарайчике. Только одно условие — он не должен промерзать зимой.

Установка насосной станции в сарае годится при постоянном проживании и условии утепления/отопления на зиму

Рекомендуем: Канализация своими руками: схемы и процесс монтажа в частном доме

Если же это дача, на которой постоянно не живут, дело сложнее — надо устраивать такое помещение, которое в глаза не бросается. Наиболее безопасный способ установки насосной станции — в доме. Хотя унести ее могут и в этом случае.

Второе место, где можно установить насосную станцию — заглубленный замаскированный кессон.

Схема установки насосной станции в колодце

Третье — на полке в колодце. Только в этом случае традиционный домик для колодца делать не стоит. Нужна стальная крышка, которая запирается на надежный замок (к кольце приварить петли, в крышке сделать прорези, на которые вешать запоры). Хотя, под домиком тоже может скрываться хорошая крышка. Только конструкцию надо продумать так, чтобы она не мешала.

Удобство и условия эксплуатации

Установка насосной станции в доме хороша всем, кроме того, что оборудование при работе шумит. Если есть отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией и по техническим характеристикам это возможно — никаких проблем. Часто делают подобное помещение в подвале или в цокольном этаже. Если подвала нет, можно сделать короб в подполе. Доступ к нему — через люк. Этот короб кроме звукоизоляции должен иметь и хорошую теплоизоляцию — диапазон рабочих температур начинается от +5°C.

Для снижения уровня шумов станцию можно ставить на толстую резину — для гашения вибрации (создается вентилятором охлаждения). В этом случае возможно даже установка в доме, но звук, безусловно все равно будет.

Кессон из бетонных колец

Если вы остановились на монтаже насосной станции в кессоне, он тоже должен быть утепленный, а еще водонепроницаемый. Обычно для этих целей используют готовые железобетонные емкости, но можно сделать кессон из бетонных колец (по типу колодца). Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой. Еще вариант — сложить из кирпича, пол залить бетоном. Но этот способ подходит для сухих участков — уровень подземных вод должен быть ниже на метр ниже глубины кессона.

Глубина кессона такая, чтобы оборудование было установлено ниже уровня промерзания. Утеплитель пенополистирол. Лучше — экструдированный. Тогда одновременно получаете еще и гидроизоляцию.

Для кессона из бетонных колец удобно использовать скорлупу (если найдете подходящий диаметр). Но можно и плитный пенополистирол, нарезать полосами и его клеить. Для прямоугольных приямков и сооружений подойдут плиты, которые можно клеить на стены при помощи битумной мастики. Промазываете стену, прикладываете утеплитель, можно дополнительно зафиксировать парой гвоздей/дюбелей.

Особенности конструкции и назначение обратного клапана

Устройство по размерам небольшое, но без него поддерживать напор воды в системе невозможно. Оно принадлежит к той трубопроводной арматуре, которая предназначена предотвращать изменение направления потока жидкости. Можно встретить насосные станции, в моделях которых заложен обратный затвор. Обычно он идет в комплекте со всасывающим шлангом. Но большинство изделий поставляется без этой детали, ее приходится приобретать отдельно. Принцип действия подобен известному многим клапану вентиляции: пропускает поток в одном направлении и блокирует в другом.

Существует довольно много видов обратных клапанов. Для применения в быту используются:

1. Пружинные муфтовые. Состоят из двух частей, соединенных резьбой и установленной между ними резиновой прокладкой.2. Такие же, но с латунным золотником, имеющим сферическую форму. Отличаются высокой пропускной способностью.3. Комбинированные пружинные, включающие кран Маевского, через который стравливают воздух. Благодаря подобным устройствам упрощается обслуживание системы.4. Пружинные с полипропиленовым корпусом. Устанавливают на водопровод из аналогичного материала.

Место монтажа: подающая магистраль, ввод в автономную систему непосредственно за насосом или перед ним. В зависимости от расположения обратные клапаны бывают донными и трубопроводными. Первые предохраняют от возвратного тока воды, поднятой из источника, когда оборудование выключено. Вторые предотвращают падение давления в системе. Если в самом начале всасывающей трубы не стоит клапан, то когда насос остановится, вода стекает назад, в магистрали образуются воздушные пробки. При запуске «насухо» разрушаются уплотнители, затем перегорает подмокший электродвигатель.

Насосная станция с донным клапаном

Современные помпы защищены от таких грозных последствий, а старые модели от этого не застрахованы. Но все равно после каждой остановки станции придется заливать воду – так она устроена. Установка запорной арматуры на трубе забора обязательна. Необходимо именно это несложное механическое устройство, потому что никакая электроника не в состоянии преодолеть силу земной тяжести, под воздействием которой жидкость стекает из труб, если не стоит обратный клапан.

Трубопроводная запорная арматура играет несколько иную роль. Она предназначена в большей мере защищать не насос, а систему распределения воды в доме. Перекрывая поток, не дает возвратиться в гидроаккумулятор, поддерживая напор. Монтаж насосной станции без обратного клапана на раздаче вызывает гидравлические удары, работу устройства во внештатном режиме. Установка затвора повышает надежность и эффективность водопровода, продлевает срок службы сантехнического оборудования, бытовых приборов.

Размеры обратных клапанов зависят от сферы применения:

стандартный – используется практически во всех системах водоснабжения;миниатюрный – устанавливается внутри сгонов водяного счетчика;небольшой – располагают на выходе прибора учета;крупный – делают из чугуна, применяются в промышленных системах.

Отливают деталь из латуни: металл устойчив к воздействию солей, минералов и кислот, которые растворены в воде. Материалом для других элементов служит медь и цинк или специальные полимерные составы. Все прокладки резиновые или силиконовые. Также продаются устройства из нержавеющей стали. Они отличаются высокой стоимостью из-за прочности и повышенной устойчивости к коррозии. При возможности приобрести такую деталь не стоит обращать внимание на цену – она служит очень долго. Латунную приходится заменять или ремонтировать довольно часто.

Устройство для насосной станции

Сфера применения не ограничивается насосной станцией. В быту обратный клапан используется:

на стояках холодной и горячей воды, если квартира в многоэтажке;в нагревательных устройствах – бойлер, электрическая или газовая колонка;для автономного отопления частного дома;ими оснащается канализация для предотвращения аварийных ситуаций.

Виды обратно-запорных устройств

По месту установки все обратные клапаны, предназначенные для насосного оборудования, делят на две категории:

для монтажа на всасывающую трубу поверхностного насоса или через переходник к погружному насосу;
для монтажа на трубопровод.

Первые предотвращают обратное движение воды и обеспечивают заполнение системы в постоянном режиме, вторые регулируют давление в водопроводе.

Рекомендуем устанавливать оба вида обратно-запорной арматуры, так как функции устройств отличаются. Клапан на всасывающем шланге дополнительно защищает насос от «сухого хода», предотвращает возникновение воздушных пробок, то есть отвечает за исправность насоса. Даже если оборудование изначально снабжено опцией защиты от «сухого хода», благодаря обратному клапану не придется постоянно заливать воду.

Установка такого клапана в месте всасывания – обязательное мероприятие. Но для стабилизации давления в системе аналогичное устройство монтируют перед насосной станцией или перед гидробаком, если он расположен отдельно

Клапаны, которые устанавливают на трубу во внутридомовой разводке, препятствуют возвращению жидкости наружу – к насосу или скважине. Они поддерживают необходимый напор воды и регулируют давление. Главной функцией трубных моделей считается защита насосного и сантехнического оборудования от резких скачков давления и гидроударов.

Обратные клапаны для скважинного насоса

Обратные клапаны, установленные на всасывающей магистрали, называют донными. Их используют в комплекте насосных станций, чтобы препятствовать сливу воды из сети обратно в скважину и поддерживать давление на нужном уровне.

Модели отличаются конструкцией. Обычно используют пружинные, реже – створчатые клапаны. Если у пружинных главными рабочими элементами являются пружина и диск, перекрывающий поток, то у створчатых – 1-2 створки, раскрывающиеся под напором жидкости.

Способ присоединения устройства к трубе или шлангу также бывает разным. Чаще применяют изделия с муфтовым способом крепления, реже – с фланцевым.

Популярный вид клапана для погружных насосов – пружинное устройство с муфтовым способом крепления. Монтаж выполнен на трубу ПНД с помощью резьбового соединения

Чтобы клапан не засорялся и осадок со дна источника не перемещался далее – в насосное оборудование, под ним устанавливают фильтр с мелкой сеточкой.

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.

Классификация #1 – 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.

Образец пружинного клапана, установленного в обвязку котла и предупреждающего гидроудары. К системе подключена насосная станция, перекачивающая воду из скважины

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.

Классификация #2 – 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.

Галерея изображений

Фото из

Фланцевые чугунные промышленные модели

Межфланцевые клапаны дискового типа

Муфтовые устройства для врезки в домашний трубопровод

Модели для крепления сваркой

Если вы решили установить обратный клапан в домашнюю насосную сеть, следует остановиться на муфтовой модели. Устройства можно приобрети в специализированных магазинах по цене от 40 до 600 рублей. Размер изделий – 1ˮ, 1/2ˮ, 3/4ˮ.

Классификация #3 – 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.

Образец латунного ОК, универсального по применению. Его устанавливают и на металлические, и на пластиковые трубы. Изделие не ржавеет отводы, не меняет технических характеристик со временем

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.

Полимерные изделия годятся для полипропиленовых труб в сетях с небольшим напором воды – например, для полива огорода или перекачки воды в баню

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.

Обратные клапаны для отопления, где ставятся, схемы применения

Обратные клапаны предотвращают движение жидкости в обратном направлении, при изменении режима работы системы. Специалисты отмечают, что в любительских схемах обратные клапаны часто встречаются в местах, где они не нужны, загромождая схему, увеличивая ее стоимость, и нарушая нормальный режим работы. Когда и где ставятся обратные клапаны, каких разновидностей встречаются…

Дисковые клапана

Прямой поток отодвигает диск от седла, жидкость проходит по контуру диска. Обратный поток прижимает диск к кольцу (уплотнению).

Клапан отличается простотой и дешевизной, но при этом довольно большой резкостью закрытия с образованием микро-гидроударов, что в большинстве схем не критично. Устройство создает заметное гидравлическое сопротивление прямому току, которое можно узнать из характеристик прибора. Конструкции неразборные, не ремонтируемые, дешевые и компактные, применяются широко в сетях с небольшим (до 3 бар) давлением.

Шаровые

Шаровые обратные клапаны по конструкции похожи на дисковые, только перекрытие сечения осуществляется прорезиненным шариком. Варианты — с горизонтальным перемещением шарика, или с подъемом. Корпуса их обычно разборные, поэтому можно обслужить, почистить.

Но к недостаткам относится направленность монтажа, — требует вертикальной установки, при которой шарик опускается к седлу уже под собственным весом при недостаточно большом токе жидкости. Также имеется некоторая массивность конструкции, повышенное давление на открытие. В самотечных схемах поэтому не применяются.

Лепестковый обратный клапан

Лепестком здесь называется перекрывающая сечение пластина, но на этот раз она закреплена на оси и может откидываться.

Одностворчатые, – с одним лепестком на оси, расположенной сбоку от сечения. Жидкость откидывает лепесток в сторону, открывая сечение. Обратный поток прижимает пластину в исходное положение. Здесь вращение может быть подпружининным.

Двустворчатые лепестки размещаются на оси, проходящей по центру трубы и они откидываются в разных направлениях.

Для обоих вариантов характерно повышенное гидравлическое сопротивление прямому потоку, некоторая сложность конструкции с повышенной ценой. Но в тоже время легкость открытия беспружинного клапана позволяет использовать его при слабых потоках, например, в самотечных схемах.

Подъемные клапаны

Еще одна конструкция клапанов является весьма распространенной. В ней сдвижение тарельчатого клапана осуществляется по вертикальной оси. Клапан приподнимается прямым потоком, но опускается уже при его ослабевании под собственным весом.

Для изделий характерна ремонтопригодность, они легко чистятся, и работают довольно надежно. Но в тоже время создают сопротивление потоку повышенное, а установка их возможна только в горизонтальной трубе (или в близком к этому положению), с разворотом корпуса клапана строго вверх.

Подразделение клапанов по способу крепления.

Муфтовые клапаны применяются при малых диаметрах труб, включительно до 50 мм. Их отличает предельная дешевизна и простата установки. На металлических резьбах лучшим уплотнителем оказывается все тот же лен со смазкой.

Фланцевые крепятся на фланцы к трубам большого диаметра, начиная с 40 мм, с использованием болтов и прокладок из резины, силикона между фланцами.

Сварные. Металлические ввариваемые клапана встречаются редко, поэтому это скорее относится к изделиям в полипропиленовых корпусах.

Наиболее дешевыми окажутся пластиковые обратные клапана, но они же и не практичные. Лучше ставить американки и обратный клапан из металла на резьбе. Наиболее прочными и долговечными остаются из нержавеющей стали.

Схемы – как применяются обратные клапана

В системах отопления и водоснабжения обратные клапана ставятся в параллельных ветвях, в которых возможен обратный ток жидкости при изменении режима в соседних.

Простейший пример: много контуров с насосами от одной трубы. При включении любого насоса, в соседних будет меняться давление, — где нежелателен обратный ток жидкости, там и ставят обратный клапан.

Наиболее типичные широко применяемые схемы с обратными клапанами.

Подключение резервного котла, включающегося автоматически без участия человека. Типичная схема совмещения твердотопливного котла и электрокотла. Обратный клапан предотвращает движение жидкости через параллельный котел, пока один работает. Здесь должны быть клапана с минимальным сопротивлением движению жидкости, но возможно с большим усилием на открытие.

Другой типовой вариант – установка насоса твердотопливного котла с сохранением возможности самотека. Обратный клапан, большого диаметра в самотечной трубе предотвратит закорачивание струи, когда включится (автоматически) насос. Здесь уместен клапан с легким открытием для обеспечения самотека, а большой диаметр нивелирует его местное сопротивление.

Подключение подпитки любой системы отопления от водопровода. В принципе, здесь обратный клапан является не столь обязательным… устанавливается на тот случай, если во время наполнения системы вдруг в водопроводе исчезнет давление. Не заметив этого вовремя можно выпустить обратно в водопровод весь теплоноситель…
Обратный клапан всегда ставится в составе водоснабжения для насоса, предотвращая слив трубопровода самотеком обратно в источник.

Как ставится обратный клапан для насоса

Остается заметить основное правило монтажа, – на корпусе любого клапана имеется стрелка, обозначающая направление, по жидкость движется свободно, в обратном направлении будет происходить автоматическое закрытие клапана…

Как самостоятельно сделать обратный клапан

Правила установки обратного клапана

Есть два варианта установки обратного клапана на систему водоснабжения, если в ней задействована насосная станция:

перед насосной станцией;
сразу после храповика на трубе всасывающей.

Наиболее оптимальным считается второй вариант, потому что установка обратного клапана перед станцией может привести к ограничению объема воды, необходимого для сброса во всасывающую трубу и последующего захвата насосом в момент его включения.

В этом случае вместе с рабочей средой насос может захватить порцию воздуха. Это приводит к появлению шума в трубопроводе и выталкиванию воздушной пробки в момент открывания водоразборного крана.