Обратный клапан для воды для насоса: виды, принцип работы, установка

В системах водоснабжения использование клапанов является обязательной мерой, позволяющей оптимально регулировать циркуляцию воды. Существуют разные конфигурации применения данной фурнитуры, но независимо от схем установки задача остается одна – обеспечение контроля пропускной способности на определенном участке. Особенно сегодня распространен обратный клапан для воды для насоса, благодаря которому повышается эффективность применения перекачивающих станций и установок, поддерживающих достаточный уровень давления в контуре.

Устройство клапана

Стандартные модели клапанов формируются двумя перпендикулярно расположенными относительно друг к другу цилиндрами, которые соединяются таким образом, что создается единая полость. Окончания этих цилиндров имеют разные выходы – один подключается к патрубку насоса или другому каналу водоснабжения, а второй глушится. В результате создается контролируемая полость, механизм запора (захлопка) которой регулирует прохождение водяного потока в одном направлении. Опять же, могут быть разные принципы срабатывания этой системы контроля, но стандартом считается режим эксплуатации, при котором состояние открытого клапана будет соответствовать нормальной работе системы. Разумеется, и параметры устройства могут быть разными. Например, существует обратный клапан для водяного насоса, обеспеченного гидроаккумулятором. Устройство таких моделей специально ориентируется на возможность интеграции между насосной станцией и накопителем, который страхует оборудование от гидроудара.

Принцип работы

В нормальном состоянии клапан может быть закрытым или открытым. Активация захлопки или арматуры золотника начинается в определенных условиях. Фактором такого воздействия может быть усиление потока воды, изменение ее объемов, повышение или повышение давления и т. д. Как правило, механические клапаны автоматически за счет собственных чувствительных элементов реагируют на вышеназванные факторы и также срабатывают путем обеспечения барьера захлопкой. Что касается чувствительных элементов, то обратный клапан для воды для насоса может регулироваться тем же запорным механизмом. Например, повышение энергии напора напрямую будет действовать на пружины захлопки и она сработает. Баланс между разными состояниями механизма запора находится между усилием пружины, которая может действовать на закрытие или открытие клапана, а обслуживаемая среда с повышением силы потока всегда будет противодействовать ей.

Классификации клапанов

Можно выделить три основных признака, по которым клапаны различаются. Это система срабатывания перекрывающего механизма, материал изготовления и тип конструкции захлопки. Первая классификация отчасти уже была затронута. Она касается изначального состояния, в котором пребывает клапан. В постоянном рабочем положении он может быть открытым (наиболее распространенная конфигурация) и закрытым. К этой классификации можно привязать и клапаны, которые устанавливаются на горизонтальном контуре трубопровода и универсальную арматуру с затворами, позволяющими интегрировать устройства также и на вертикальных каналах. Различают виды обратных клапанов и в зависимости от материала изготовления. Корпусная основа может быть выполнена из бронзы, стальных сплавов, латуни, титана и других металлов. Важно, чтобы они были ударопрочными, жаропрочными и стойкими к процессам коррозии. А для обеспечения герметичности затвора применяются уплотнители, которые, в свою очередь, могут быть изготовлены из пластика, резины или на основе твердых наплавок. Виды изделий, отличающиеся типом самой захлопки, стоит рассмотреть отдельно.

Устройства подъемного типа

Такие модели являются базовым решением и представляют собой конструкцию с золотником в качестве затвора. Он возвратно-поступательно перемещается в зависимости от направления движения воды через седло. В стандартном исполнении обратный подъемный клапан имеет немало преимуществ наподобие высокой герметичности и надежности, но его применение ограничено чувствительностью к загрязненным потокам.

Есть и другое ограничение. Посадка золотника на седло выполняется под действием его же массы, поэтому исключается возможность установки элемента на участках вертикальных труб. Впрочем, и эта задача решается при условии модификации изделия. Установить обратный подъемный клапан на вертикальную трубу можно будет в том случае, если на него будет оказывать давление пружина.

Устройства поворотного типа

В таких клапанах ось седла имеет одно направление с потоком воды, проходящей через затвор. Если поток среды отсутствует или имеет недостаточную энергию движения, то канал перекрывается захлопкой. Как правило, обратный поворотный клапан предусматривает расположение захлопки выше относительно оси прохода. Воздействие проходящей воды поворачивает захлопку под определенным углом, таким образом открывая канал. Когда среда останавливает движение, механизм захлопки под собственной массой упирается в седло.

Недостатком таких систем является то, что момент опускания захлопки может сопровождаться ударным воздействием. В небольших механизмах это не несет негативных эффектов, однако модели с большим диаметром от удара могут выйти из строя. Поэтому предусматриваются специальные системы, защищающие обратный поворотный клапан в том числе и от гидроудара. Собственно, это явление обусловило разделение поворотных механизмов на ударные и безударные. Вторые, более крупные клапаны, оснащаются устройствами, смягчающими посадку на седло. В частности, это могут быть грузы и демпферные приспособления.

Клапан обратный межфланцевый

Это более современное и технологичное решение, к плюсам которого относятся компактные размеры. Достигается такая оптимизация за счет отсутствия фланцев, которые в традиционных клапанах увеличивают длину и толщину конструкции. К тому же и вес типового межфланцевого элемента может в несколько раз быть меньше по сравнению с другими типами клапанов. Монтируется обратный межфланцевый клапан на разрывах трубопроводов с применением подходящих для конкретного места эксплуатации подкладок. Обычно их подбирают с расчетом на контакт с рабочей средой. К этому стоит добавить и отсутствие ограничений в плане установки на горизонтальных и вертикальных участках трубопровода. Существуют также и специальные модификации межфланцевых механизмов, которые посредством резьбовых отверстий снимают статический заряд. Эта особенность дает возможность установки элемента в инфраструктуре каналов, обслуживающих агрессивные среды.

Установка обратного клапана

В первую очередь определяется конфигурация монтажа. Существует две основные схемы расположения таких клапанов – перед насосом и после храповика, то есть на участке всасывающей трубы. Предпочтительнее второй способ, так как установка обратного клапана перед насосным оборудованием нередко становится причиной снижения объемов воды, сливающейся во всасывающий патрубок. Далее при очередном включении насос будет захватывать и этот объем.

Первый вариант установки требует от исполнителя обязательной проверки сгона воды. Это необходимо на случай, если в ближайшее время потребуется выполнение технического обслуживания на рабочем участке. Непосредственно установка выполняется посредством комплектной фурнитуры насоса. Как правило, обратный клапан для воды для насоса вводится в инфраструктуру посредством уплотнителей, тех же фланцев, резьбовым соединением и в редких случаях с помощью переходников.

Особенности монтажа на скважинных насосах

Такое оборудование может дополняться несколькими клапанами одновременно. Обычно один элемент устанавливается в нижней части патрубка, которая затем будет опущена в колодец или скважину, а второй – на участке перед гидробаком. Установка выполняется с помощью фитингов и муфт подходящего диаметра. Это делается по стандартной схеме с применением средств герметизации – например, ФУМ-ленты. С точки зрения размещения устройства, важно, чтобы обратный клапан на воду для скважинного насоса по направлению открытия совпадал с движением среды. Если же планируется интеграция такого клапана в систему автономного снабжения, то учитывать следует уровень рабочего давления и диаметр условного прохода.

Заключение

В функциональной начинке насосного оборудования клапан является лишь одним из фурнитурных элементов. И все же его задачу не стоит недооценивать. Правильно выбранный и установленный обратный клапан для воды для насоса способен не только защитить систему от гидроударов, разрывов трубопровода и других неприятностей, но и оптимизировать ее в плане экономии. Произвольное прохождение воды в обратном направлении требует от насоса дополнительных энергозатрат. Если же подобные явления будут регулироваться в автоматическом режиме, то подобные издержки исключатся сами собой. При этом клапан потребует минимальных усилий по техническому обслуживанию. Его проверяют в рамках общей ревизии трубопровода и, как правило, особых проблем данная арматура не доставляет.