Прежде чем задаваться вопросом о том, нужен ли обратный клапан при установке водосчетчиков, следует разобраться в функциях подобных устройств в трубопроводных системах. Основная задача, которую решают обратные клапаны в этом случае, заключается в том, чтобы не допустить движения воды в обратном направлении. Кроме того, установка обратных клапанов защищает элементы систем водоснабжения от последствий такого негативного явления, как гидравлический удар.
Обратные клапаны устанавливаются на трубопроводы с холодной и горячей водой
Что такое обратный клапан
Когда вы выбираете проекты домов, которые наиболее подходят для ваших нужд и потребностей семьи, вы не задумываетесь о таких вопросах, как сантехника Их время наступает намного позже — когда ваш дом уже стоит и можно начинать протягивать трубы. В этом случае может возникнуть необходимость в обратном клапане.
Основное назначение обратного клапана — гарантировать поток определенной рабочей среды только в одном заданном направлении и в то же время блокировать поток той же среды в противоположном направлении.
- Во многих случаях без обратного клапана в системе она не может работать должным образом.
- Такой клапан регулирует направление потока жидкой среды, защищает всю систему от сбоев и защищает насосы от повреждений.
Более того, благодаря обратным клапанам в вашей установке по подаче воды в дом или квартиру не будет утечек.
Назначение устройства
Функционально обратный клапан относится к автоматической запорной арматуре.
Его задача пропускать жидкость в прямом направлении и автоматически запирать трубопровод, если движение потока изменится на противоположное.
Такая ситуация возможна, например, при открытии обоих кранов смесителя холодной и горячей воды, когда давление жидкости в одном из трубопроводов значительно превышает показатель в другом.
Проблема обострилась при появлении таких сантехнических устройств, как гигиенические шланги. На лейке есть кнопка подачи воды, поэтому часто смеситель настраивают на требуемую температуру и в дальнейшем не выключают.
Обратный клапан,
благодаря своим свойствам, выполняет технические задачи:
- Предотвращает перетекание жидкости из системы холодного водоснабжения в трубы горячего водоснабжения или наоборот.
- Снижает вероятность гидравлического удара при некоторых условиях эксплуатации. Например, если в квартире (доме) установлено несколько точек водоразбора и одновременно ими пользуются (включают–выключают). Особенно важно это стало после массовой замены кран-букс червячного (вентильного) типа на дисковые, которые перекрывают поток мгновенно.
- Останавливает стекание воды по стоякам при отключении подачи. Функция важна для частных домов с глубинными насосами, и для высотных домов.
- Установленный на обвязку бойлеров, защищает от стекания горячей воды, что экономит средства при повторном нагреве.
Возможные гидроудары отрицательно сказываются на долговечности счётчиков, смесителей, бытовой техники.
Для снабжающих организаций важны другие функции:
Снижение вероятности вмешательства в работу приборов учёта путём подачи воздуха или воды в счётчик в обратном направлении.- Устранение подмешивания холодной воды в горячую или наоборот, при разном давлении в сетях.
Если утром абонентам долго приходится сливать воду из крана пока пойдёт горячая — следуют жалобы жильцов с последующим перерасчётом оплаты.
Принимая во внимание положительные свойства и выполняемые функции, установка обратных клапанов выгодна обеим сторонам — и потребителю и снабжающей организации.
Нежелание установить прибор проявляют в двух случаях:
- собственник надеется снижать показания, сматывая счётчик, а клапан усложняет такую задачу;
- хозяин не хочет нести дополнительные расходы на приобретение и монтаж оборудования.
Снабжающие организации стараются установить устройство на каждый счётчик, опираясь на руководящие документы.
Принцип работы обратного клапана
Принцип его работы на самом деле прост. Обратный клапан является автоматическим устройством, и для правильной работы его не нужно подключать к системам управления. Перепад давления важен для его правильного функционирования. Он появляется на дроссельной заслонке, и клапан закрывается или открывается.
- Эти процессы должны происходить немедленно, но это не всегда так. Подача открывается при превышении порогового перепада давления. Если есть так называемый давление открытия, обратный клапан открывается.
- Процесс закрытия потока через обратный клапан аналогичен. Тогда появляется небольшая инерция системы. Процесс закрытия клапана не начинается, пока не пройдет некоторое время после прекращения потока.
Если обратный клапан дополнительно оснащен пружинной нагрузкой или установлен таким образом, что он перемещается в правильное положение под действием силы тяжести, он работает быстрее.
Клапаны под нагрузкой отличаются от стандартных обратных клапанов тем, что они просто закрываются при одинаковом давлении. Их можно открыть только после того, как разница давлений станет достаточно большой, чтобы преодолеть силу тяжести или сопротивление пружины, установленной в обратном клапане.
Виды и назначение обратно-запорной арматуры
Размеры у обратного клапана небольшие, но без этой мелочи напор в водопроводной системе поддерживать будет невозможно. Он относится к той категории трубопроводной арматуры, основная его задача которой заключается в предотвращение изменения потока воды в трубах системы водоснабжения вспять.
Бытовое насосное оборудование не рассчитано на ее движение в нештатном направлении.
Обратный клапан используется для пропуска водного потока только в одном направлении, перекрывая ему полностью путь назад (+)
На рынке есть модели насосных станций, в комплектацию которых производители закладывают наличие обратного клапана. К подобным вариантам прилагается шланг всасывания с вмонтированным обратным клапаном. Но в большинстве случаев эту арматуру приходится приобретать самостоятельно.
Ставятся подобные затворы как на всасывающую магистраль, так и на вводе во внутридомовую водопроводную систему сразу за насосом с гидроаккумулятором или перед насосной станцией.
В зависимости от места установки в схеме системы водоснабжения обратные клапаны подразделяются на:
- Донные. Препятствуют обратному движению поднятой из источника воды при выключении насосного оборудования. Создают условия для эксплуатации агрегата без постоянного наполнения водой перед запуском его самого и всасывающей магистрали.
- Трубопроводные. В их числе осевые и створчатые разновидности. Предотвращают падение рабочей величины давления в системе.
Если на конце всасывающей трубы насосной станции отсутствует обратный клапан, то при остановке насоса вода под действием силы тяжести начнет стекать обратно. В результате в магистрали будут формироваться воздушные пробки, в условиях «сухого хода» станут разрушаться уплотнители. Как следствие, вода проникнет в электронасос и вызовет его перегорание.
Обратным клапаном может быть оснащена не только начальная точка всасывающей магистрали. Для обеспечения поддержки давления его устанавливают на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком при его отдельном размещении
В большинстве своем современные помпы имеют защиту от таких процессов. Но воду для пуска в них придется заливать после каждой остановки агрегата.
В отдельных моделях насосов возможна и вовсе обратная раскрутка рабочего колеса, что может повлечь его выход из строя. Установка этой арматуры на линии забора жидкости из источника обязательна, иначе никакая электронная защита водонапорному агрегату не поможет.
При соединении нескольких насосных станций в единый узел обратные клапана защищают выключенный агрегат от давления работающих устройств
С трубопроводным обратным клапаном ситуация несколько иная. Здесь он больше защищает не насос, а систему водораздачи внутри дома. Запирая воду в трубах, не давая ей вернуться назад в гидроаккумулятор, обратный затвор способствует поддержанию в системе требующегося значения рабочего напора. Без него вода будет стремиться назад в аккумулирующий бак, заставляя его работать в нештатном режиме.
Обратные клапаны повышают эффективность и надежность работы насосной станции, защищая при этом насос, сантехнику и водопроводную систему от гидравлических ударов. В целом – незаменимое устройство. Но на открытие затвора воде приходится тратить усилия, что снижает давление потока после его прохождения на 0,1–0,3 атм.
Типы обратных клапанов
Обратный клапан — это не просто один из компонентов гидравлической, напорной и других систем, который всегда выглядит и работает одинаково. Есть несколько типов обратных клапанов.
Они включают в себя следующие разновидности:
- Шаровой обратный клапан;
- Тарельчатый обратный клапан;
- Откидной обратный клапан;
- Диафрагмальный.
Шаровой обратный клапан
Чуть реже можно иметь дело с шаровым обратным клапаном. Он размещается в установках, связанных с передачей различных средств массовой информации, таких как:
- Пар;
- Вода;
- Нефтяные продукты;
- Химикаты;
- Газообразные вещества.
Шаровой обратный клапан обычно изготавливается из латуни, нержавеющей стали, чугуна или углеродистой стали. Подходит для работы в тандеме с довольно агрессивными средами.
В группе шаровых кранов можно выделить дополнительные подтипы:
- Угольный обратный клапан;
- Клапан с повышенной химической стойкостью;
- Химически стойкий обратный клапан.
Тарельчатый обратный клапан
В домашних установках наиболее распространен обратный клапан грибовидного типа. Его название происходит от запорного элемента клапана, который представляет собой заглушку с резиновым уплотнением или латунную заглушку, установленную на подвижном шпинделе.
Он работает таким образом, что позволяет среде течь только в одном направлении, благодаря заглушке. Тарельчатый обратный клапан очень часто применяется в гидравлических установках — для горячей воды используется латунный клапан, для холодной воды — клапан с уплотнением.
Мембранный и поворотный обратный клапан
Мембранные обратные клапаны, также известные как пластинчатые клапаны, имеют такой же принцип работы, что и запорные и шаровые клапаны. Однако в этом случае тарелка — диафрагма — поднимается или опускается на седло клапана при изменении давления.
Характерной особенностью обратного клапана является то, что он имеет в своей конструкции заслонку. Он реагирует на изменение давления под ним и над ним, падая на клапан и одновременно перекрывая поток рабочей среды.
Обратные клапаны с нагрузкой и без
Если обратный клапан не нагружен, он закрывает ненагруженный клапан. Это связано с расходом и перепадом давления.
Обратные клапаны с нагрузкой закрываются под действием пружины или силы тяжести.
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.
Важные параметры обратного клапана
Выбирая обратный клапан для своей системы водоснабжения, следует обращать внимание на его параметры, так как они являются залогом правильной работы устройства и всей установки.
Важны:
- Размер клапана;
- Адаптация к давлению и типу среды, протекающей через клапан;
- Согласование клапана с диаметром трубопровода;
- Особенности монтажа.
Материалы изготовления
Для производства обратных клапанов используются различные материалы, которые следует выбирать с учетом условий эксплуатации клапана, типа рабочей среды и других требований, предъявляемых к ним в конкретных отраслях.
Самыми популярными материалами для обратных клапанов являются:
- Нержавеющая сталь;
- Различные стальные сплавы;
- Латунь;
- Пластмассы, в основном полипропилен.
То, из чего должен быть сделан обратный клапан, во многом определяется типом протекающей через него рабочей среды, включая ее физическое состояние, уровень агрессивности и требуемое давление открытия и скорость потока.
Использование обратного клапана в системе отопления
В системе отопления в проекте односемейного или многоквартирного дома используются обратные клапаны. Их использование в таком случае необходимо для правильного регулирования расхода воды.
Обратный клапан в системе центрального отопления вызывает поток теплоносителя — горячей воды — только в одном направлении. Таким образом, вода может двигаться в одном направлении.
- Планируя систему отопления жилого дома, следует стремиться к поддержанию расхода теплоносителя в соответствии с проектными предположениями.
- Во время работы системы центрального отопления возникают нарушения уровня гидравлического давления в различных частях, что может привести к изменению направления потока теплоносителя.
Чтобы предотвратить выход из строя или даже повреждение всей системы, необходимо установить соответствующие обратные клапаны.
Проблемы, с которыми вы сталкиваетесь
Типичная ситуация для многоквартирного дома: разное давление в каждом из стояков. В трубе с холодной водой давление может быть выше, чем в трубе с горячей и наоборот. Напор легко может повысится в любой момент, но чаще всего он неожиданно понижается в связи с утечкой или даже прорывом трубопровода. Эффект разницы давления потоков часто заметен, когда в одной квартире открывается сразу два крана. Например, открыт смеситель на кухне, из него льется горячая вода, одновременно из лейки сантехнического душа начинает течь холодная. Один поток вытеснил другой.
Во многих домах с централизованным водоснабжением горячая вода отключается минимум на две недели в летний период. На это время в квартирах, где установлены приборы нагрева, перекрывается вентиля подачи жидкости из центральной системы, и по тем же трубам пускается горячая вода из бойлера. Иногда жильцы забывают перекрыть вентиль на водонагревателе, включая подачу воды с центрального стояка. Холодная жидкость с большим давлением перекрывает поток теплой, выдавливая его. В результате из-за всех кранов подается только холодная вода. Дальше она идет в центральный стояк, через несколько минут все жильцы будут мыться холодной водой.
Второй вариант более распространенный, и может произойти в любой квартире. При использовании душевого смесителя происходит похожая на вышеописанную ситуация. Если в стояке с горячей водой давление выше, чем в трубе с холодным, вы получите кипяток в оба крана. При этом счетчик будет крутиться очень быстро, насчитывая кубометры даже, если вода не используется. Горячая жидкость будет не только в стояке, но и во всех квартирах ниже и выше.
Есть еще одна причина, полностью исключающая влияние человеческого фактора. Такая ситуация возникает в результате выхода из строя клапана на смесителе. Недорогие китайские краны приходят в негодность каждые полтора-два года. На них влияет качество воды: хлорка, ржавчина и другие примеси. Как только запорный рычажок сломается, вода хлынет в соседнею трубу, и произойдет вытеснение жидкости. К такому же эффекту может привести одноручковый смеситель на кухне. При опущенном положении ручки смесителя открывает оба клапана, если давление горячей или холодной воды выше, одна жидкость вытесняет другую, распространяясь по системе.
Во всех описываемых случаях в конце месяца придет весьма приличный счет за накрученные обратным потоком кубометры воды. Еще одна неприятность поджидает детей: возможны травмы в результате подачи горячего потока в холодный кран. Кроме того, могут быть испорчены вещи, в стиральную машинку по шлангу вместо холодной воды, подается жидкость температурой до 80 градусов.
