Обратный клапан для системы забора воды для электрического насоса

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.

Устройство и принцип действия

Прежде чем заняться подбором автоматических отсечных приборов, следует узнать подробнее, какие они бывают, чем отличаются друг от друга, из каких материалов изготавливаются. Изделие любого типа состоит из практически одинакового набора основных элементов.

Корпус

Может быть выполнен из коррозионностойких материалов: латуни, нержавеющей стали, чугуна или полипропилена. На поверхность наносится стрелка, указывающая направление движения среды, величина давления на которое он рассчитан, в мегапаскалях (МПа), и диаметр в дюймах или миллиметрах.

Запорный орган

Может иметь форму шара, диска, тарелки. В некоторых моделях запорный орган выполнен в виде створок, как диск, разрезанный пополам. Выше линии разреза и параллельно ему вмонтирована ось, на которую надеты пружины створок.

Пружина

Удерживает запорный орган в положении «закрыто» при отсутствии давления. С включением насоса, запорный орган сжимает пружину и открывает проход, переходя в положение «открыто».

Уплотнение

Седло клапана уплотняется полимерным материалом, обеспечивая его плотное прилегание и герметичность, а положении «закрыто». Материалом для уплотнения чаще всего выбирают PTFE, проще говоря – фторопласт.
Несмотря на некоторые отличия, изделия всех типов имеют общий принцип действия:

  • вода поступает в аппарат и давит на запорный орган;
  • пружина, прижимающая запорный орган к седлу сжимается;
  • запорный орган двигаясь следом за сжимающейся пружиной отрывается от седла, освобождая проход в нужном направлении;
  • при снижении напора воды, пружина разжимается и давит на запорный орган, прижимая его к седлу, закрывая проход.

Таким образом исключается любая возможность изменения направления движения воды в трубопроводе.

Какие бывают клапаны

С учетом конструктивных особенностей различают следующие виды приборов:

  • подъемные;
  • лепестковые;
  • двустворчатые;
  • гравитационные.

Есть смысл познакомиться с каждым из них поближе.

Гравитационные клапаны

Большинство устройств можно отнести к пружинным. Исключение составляю гравитационные клапаны, механизм которых обходится без пружин. Их запорный орган так же открывается напором воды. При отсутствии давления он возвращается на место под действием собственного веса (гравитации). Конструкция их чрезвычайно проста. Диск запорного органа одним краем подвешен на оси, закрепленной в корпусе. Под давлением воды, диск поворачивается на оси и поднимается свободным краем вверх, открывая путь воде. При отсутствии воздействия диск под собственной тяжестью возвращается на седло, закрывая проход для воды.

К гравитационным относят лепестковый (на фото внизу) и редко используемый шаровый клапан. В первом случае происхождение названия можно объяснить схожестью запорного органа с лепестком. Во втором – проход воды закрывает и открывает полый шар, выполненный из легких коррозионностойких материалов.

Подъемные

Запорный механизм подобных устройств представляет собой металлический диск, скользящий по пластиковому штоку, пропущенному через отверстие в его центре. Концы штока проходят сквозь отверстия золотниковых тарелок, предотвращая его осевые смещения. Между запорным органом и одной из золотниковых тарелок установлена пружина. При подаче воды на вход устройства, диск затвора поднимается, сжимая пружину. Отсюда его название – подъемный.

Двустворчатые

Запорный орган в подобных устройствах состоит из двух половинок диска, закрепленных на стальной оси, на которую к тому же надеты пружины, удерживающие створки в положении «закрыто». По давлением воды створки раскрываются пропуская воду.

Интересно! В положении «открыто» створки напоминают крылья. Отсюда его народное название – бабочка.

Обратный клапан для погружного насоса

В такой системе организации подачи воды, местом для монтажа обратного клапана для погружного насоса является участок перед входом в трубопровод. Погружной насос находится под водой и всасывает жидкость через входное отверстие. Наверх она подается по гибкому шлангу. Его соединение с трубопроводом – идеальное место для постановки клапана.

Задачей данного типа дополнительного оборудования водозаборной системы является:

Материалами, применяемыми при изготовлении, являются:

Обратный клапан на насосе может являться встроенным элементом конструкции. Такие насосы стоят дороже, но покупателям не нужно подбирать характеристики комплектующих.

Обратный клапан для скважинного насоса

Вот мы плавно и подошли к вопросу о местонахождении этого узла. Ясно, что он должен стоять между насосом и мембранным гидроаккумулятором, иначе установка последнего теряет всякий смысл. Но где точнее? Наиболее предпочтительным представляется вариант расположения клапана в районе скважинного насоса на трубе ПНД. В этом случае:

1.      При выключении насоса в скважину обратно сливается минимальное количество воды, то есть требуется минимальное количество электроэнергии для восполнения этой потери при включении скважинного насоса.

2.      Через скважинный насос в обратном направлении пройдет минимальное количество воды, раскручивая в обратную сторону его рабочее колесо (крайне нежелательный режим работы насоса).

3.      Чем больше пустого, не заполненного водой пространства между мембранным гидроаккумулятором и насосом, тем сильнее разгонится вода при включении последнего и, следовательно, тем сильнее будет гидроудар.

На практике обратный клапан для скважинного насоса устанавливают непосредственно на выходе из самого насоса. Если насос неглубоко загружен в скважину  и скважина недалеко от дома, то можно ограничиться одним клапаном. Если же насос опущен глубоко и артезианская скважина находится на почтительном расстоянии от автоматики, то следует поставить минимум еще один клапан. Обычно его ставят рядом с гидроаккумулятором и автоматикой. 

Виды обратных клапанов для насоса в скважине

Конструктивно, все обратные клапана для скважинного насоса идентичны – корпус из нержавеющей стали или латуни, внутри которого имеется подпружиненная тарелка из пластика или металла с резиновым уплотнителем.

В заключении следует сказать, что многие модели скважинных насосов имеют в своей конструкции обратный клапан – Grundfos, Pedrollo, Lowara и др. А вот, например, насосы Водомет встроенного обратного клапана не имеют.

Где ставить обратный клапан

Для начала пару слов о том, как обозначается обратный клапан на воду на схемах. Для него существует специальный значок. Это два треугольника, развернутые вершинами друг к другу. Один их треугольников закрашен, один нет. Направление движения рабочей среды указывается стрелкой. В обратном направлении поток закрыт.

Графическое обозначение обратного клапана на схемах

В общем-то, четкого указания, где именно надо ставить обратный клапан, нет

Важно, чтобы он выполнял свои функции, а место его установки — дело вторичное. Надо, чтобы система водоснабжения или отопления работала правильно

А конкретное его место определяете по параметрам системы и по удобству обслуживания

Исключение — ввод воды в квартире. Тут вам четко скажут, обратный клапан ставим перед счетчиком и никак иначе

А конкретное его место определяете по параметрам системы и по удобству обслуживания. Исключение — ввод воды в квартире. Тут вам четко скажут, обратный клапан ставим перед счетчиком и никак иначе.

Где ставить обратный клапан на воду при вводе ее в квартиру — после счетчика

Например, в обвязке бойлера на подающем трубопроводе должен стоять обратный (запорный) клапан. Он предотвращает попадание горячей воды в систему, которое может произойти, когда вода нагреется и этим создаст повышенное давление, которое может «передавить» водопроводное. В таком случае лучше ставить обратник поближе к источнику горячей воды, чтобы не подвергать тепловой нагрузке другие элементы обвязки и трубы холодной воды, которые далеко не всегда сегодня из металла.

На скважине или в колодце с погружным насосом

Если будете искать информацию, где ставить обратный клапан на погружной насос, информация может быть противоречивой. Одни советуют ставить сразу на выходе насоса, другие — на входе в дом или в приямке, если речь идет о скважине. Как ни странно, все три варианта рабочие. Просто для разных случаев.

Место установки обратного клапана в системе водоснабжения выбираем в зависимости от параметров системы и оборудования

Поставить обратный клапан в доме или в приямке над скважиной можно, если вертикальный участок трубопровода не превышает 7 метров. Длина горизонтального участка (если он без наклона) роли не играет. При такой протяженности трубопровода вода не будет стекать обратно в колодец или скважину.

Место установки обратного клапана в системе водоснабжения с погружным насосом

Если зеркало воды находится ниже семи метров (насос тянет воду с глубины более 7 метров), обратный клапан ставим после насоса. Можно сразу (как на фото выше), а можно поставить фильтр, потом обратный клапан. Допустимо установить клапан на пару метров над уровнем воды. Это уже не играет большой роли. Но такой способ установки — на глубине — неудобный для обслуживания. Рано или поздно клапан придется либо чистить, либо менять. Если он в скважине или в колодце, надо все вынимать на поверхность. Сама замена занимает считанные минуты. На то, чтобы открутить резьбу, снять старый, проверить/почистить или поставить новый, нужно минут пять. А вот все подготовительные работы — это тяжело, мокро и неприятно. Так что по возможности, переносим обратный клапан в дом или приямок.

С насосной станцией

Как уже говорили, некоторые модели насосных станций имеют обратный клапан. Нужно ли ставить второй на всасывающем трубопроводе? Снова-таки, если поднимается вода менее чем на 7 метров, можно обойтись без него или поставить на входе в дом.

Для насосной станции лучше обратный клапан с фильтром

Если вертикальный подъем больше, ставить надо на входе. Зачем? А потому что при выключенном насосе вода будет стекать обратно. И при включении, качать будет воздух, и только потом воду. И сразу скажем, что далеко не все станции нормально переносят такой режим. Поэтому если слышите, что вода после выключения насоса возвращается в колодец или скважину, лучше переделайте систему.

Обратный клапан с фильтром для установки с насосной станцией

Как видите, в данной схеме обратный клапан устанавливается на конце трубы. Так как он чувствителен к загрязнениям, лучше воду предварительно очистить. Можно накрутить стандартные фильтры, а можно поставить со встроенной сеткой. Какой вариант лучше? Наверное, все-таки, первый. Во-первых, можете собрать последовательно столько фильтров, сколько надо, чтобы подавать относительно очищенную воду. Во-вторых, менять один фильтр или один клапан дешевле, чем фильтр с клапаном. Возни при монтаже больше, но не критично.

Виды обратных клапанов

Обратные клапаны могут отличаться друг от друга материалом, из которого они изготовлены, размерами, конструкцией и особенностями установки. Попробуем их рассортировать и классифицировать по приведенным отличительным чертам.

По типу запирающего элемента:

  • подъемного типа – в устройстве такого типа конструкции, затвор перемещается вверх и вниз. Во время поступления воды от насоса затвор принимает открытое положение, при падении давления в трубопроводе, под действием пружины затвор вновь закрывается;
  • поворотного типа – затвор в клапане с таким устройством выглядит как откидная створка, которая во время движения воды открывается и при помощи возвратной пружины закрывается вновь при отключении насоса;
  • шарового типа – в клапане этого вида затвор выглядит как шар перекрывающий собой проход. Шар подпирается пружиной. При давлении воды шар приподнимается и сдвигается, пропуская воду в магистраль;
  • межфланцевого типа – бывает двухстворчатым и дисковым. Двустворчатый клапан имеет затвор состоящий из двух створок, складывающихся при прохождении воды и закрываться во время ее отсутствия. Дисковый тип обратного клапана в своей конструкции обладает дисковым затвором способным перемещаться вдоль собственной оси под действием закрепленной на нем пружины.

Бытовые водопроводные клапаны чаще всего обладают конструкцией подъемного типа, где пружину можно заменить. Так как именно ее отказ является главной причиной неисправности клапана.

По материалу изготовления:

  • из латуни – надежный материал устойчивый к коррозии, который довольно долговечен и неприхотлив в обслуживании. Считается идеальным материалом в бытовом использовании;
  • из чугуна – достаточно редко используемый материал в виду его слабой устойчивости к коррозии и постепенному обрастанию отложениями. Клапаны, изготовленные из чугуна, используются на трубопроводах большого диаметра. В бытовом использовании клапаны из этого материала не встречаются;
  • из нержавеющей стали – клапаны, изготовленные из этого материала, практически не имеют недостатков. Они устойчивы к коррозии и агрессивным веществам, прочные и долговечные. Единственным недостатком, пожалуй, является высокая цена, но и качество изделия соответствует цене.

Чаще всего составляющие обратного клапана изготавливаются из разных материалов. Например корпус может быть выполнен из латуни либо нержавеющей стали, обычно затвор делают из пластика, пружина же выполнена из обычной или нержавеющей стали. Поэтому во время приобретения, рекомендуется интересоваться, из каких материалов выполнены детали клапана.

Совет: для бытовых нужд лучше остановить свой выбор на латунном изделии ввиду их достаточно долгого срока службы и относительно невысокой цены.

По способу крепления:

  • муфтовые крепления. Данным способом крепится большинство моделей обратных клапанов. Крепление представляет собой два резьбовых перехода. Их диаметр бывает самым разным, в зависимости от диаметра трубопровода;
  • фланцевые крепления. Как следует из названия, крепление к трубопроводу осуществляется при помощи фланцев. Чаще всего данный вид крепления используется на клапанах, выполненных из чугуна, которые эксплуатируются на трубопроводах больших диаметров;
  • межфланцевые крепления. При таком креплении клапаны закрепляются между двумя фланцами, которые стягиваются болтами. Клапаны с таким типом крепления также используются преимущественно на трубопроводах большого диаметра.

По размеру:

  • стандартные клапаны. Применяются на большей части трубопроводов;
  • миниатюрные изделия, монтируются внутрь сгонов водомеров. Используются в тех случаях когда на трубопроводе не хватает места для монтажа стандартного обратного клапана;
  • небольшие клапаны, монтируемые на выходе водомеров;
  • чугунные клапаны больших размеров, монтируются на промышленных или трубопроводах общественного использования.

Когда необходимо ставить обратный клапан воды

Обратный клапан для воды — обязательный элемент водопроводной системы. Специалисты выделяют целый ряд моментов, при которых использование устройства становится необходимым.

Система водоснабжения квартир устроена таким образом, что подача холодной и горячей воды обеспечивается по разным трубам. Система холодного водоснабжения и система горячего водоснабжения имеют разное рабочее давление, когда вы открываете воды в смесителе поток с большим давление идёт первым, а поток с меньшим давлением могут начать обратный отток в стояк и магистральный трубопровод. Чтобы этого избежать необходимо поставить обратный клапан воды.

При установке водонагревателя (бойлера) монтаж обратного клапана является обязательным. Дело в том, что в процессе нагревания воды давление в рабочей камере нагревателя повышается и может передавливать подходящий поток, что приводит к возникновению обратного тока воды. Монтаж обратного клапана исключает такую ситуацию.

В частных домах система отопления может состоять из двух или большего количества контуров. Например, один контур системы используется для водонагревателя, второй предназначен для системы отопления, ещё один для системы полов. Для каждого из этих контуров предусматривается различное рабочее давление и различные насосы. Чтобы предотвратить переток воды из одного контура в другой используют обратные клапаны.

2 Запорная арматура – виды и правила монтажа

Клапан располагают на подающей трубе. По конструктивному исполнению различают две модели. Первая имеют диск и пружину, которая от напора воды смещается и пропускает поток. У второй есть поперечные створки, которые открываются и закрываются в зависимости от возникающего давления. Вместе с бытовыми насосами чаще применяется муфтовый, а фланцевый преимущественно в более мощных устройствах. Перед ним устанавливают сетчатый фильтр. Он преграждает путь биологическим загрязнениям и твердым частицам, предупреждая их проникновение в водопроводную систему.

Установка донного устройства

Устройство монтируется в направлении стрелки на корпусе. От дна колодца или скважины выдерживается расстояние в пределах 0,5–1 м. Между поверхностью воды и клапаном выдерживают не менее 30 см. Погружные насосы не оборудуются фильтром перед обратным клапаном. Их конструкция предусматривает встроенную защиту от попадания твердых частиц, которые способствуют износу внутренних поверхностей. Запорное устройство в этом случае устанавливают после помпы перед всасывающим шлангом. Оно предотвращает спад давления в системе.

Трубопроводные клапаны поддержки напора различаются устройством, но принцип работы общий. Они призваны обеспечить движение водного потока в заданном направлении и препятствовать возвращению. Для этого внутри имеется запорный механизм. Под давлением рабочей жидкости он открывается и пропускает ее, а попытке обратного движения препятствует. Трубопровод перекрывается, вода остается в системе, напор сохраняется. Простой клапан состоит из немногих деталей:

  • корпус с рабочей камерой;
  • регулирующий орган;
  • исполнитель – пружина.

Модели отличаются конструктивным исполнением, применяемыми при изготовлении материалами и креплением к трубам. Почти все разновидности используются при монтаже насосных станций, но не всегда установка обратного клапана практична и целесообразна. В системах, где немного точек забора, водопроводная конструкция успешно функционирует без них.

Трубопроводный обратный клапан перед насосом

Основная деталь обратного клапана – запорный элемент, который по отношению к оси трубы передвигается в одном из возможных направлений: параллельном, перпендикулярном и под углом

При монтаже обращают внимание не только на стрелку, указывающую направление потока. В ряде моделей смотрят на расположение крышки, в которой перемещается запорная деталь. Она может выполняться в нескольких вариантах:

Она может выполняться в нескольких вариантах:

  1. 1. Подъемный. Запор двигается вниз или вверх, реагируя на давление воды, закрывается под воздействием пружины. Имеет солидные габариты, поэтому применение нашел преимущественно в промышленном водоснабжении.
  2. 2. Шаровый. Используется шарик из резины или чугуна, пружина не предусмотрена. Самое простое, но эффективное устройство, которое прекрасно справляется со своей задачей.
  3. 3. Поворотный. Затвор в виде откидного лепестка. Модель применяется с трубами, диаметр которых превышает 50 мм.

В быту используют устройства, выполненные последними двумя способами. В отличие от вариантов с движущимся золотником они малогабаритные, не требуют большого пространства для перемещения. В одном случае поток регулируется шариком, который открывает и закрывает отверстие, реагируя на давление и направление движения воды. Во втором – функцию запорного механизма выполняют две половинки диска, размещенные на одном стержне.

Запорная арматура муфтовая и фланцевая

Обратные клапаны отличаются не только внутренним устройством, но и установкой. Вариант предопределяется материалом трубопровода и технологией соединения. С насосными станциями используют изделия:

  • муфтовые – применяется резьба;
  • фланцевые – имеются фланцы с обеих сторон и на трубах, между ними устанавливают прокладки;
  • межфланцевые – собственное крепление отсутствует, присоединяются к фланцам труб длинными шпильками.

Для домашнего водоснабжения предпочтительнее выбирать модели, имеющие подъемно-пружинный запорный механизм и муфтовое соединение. Они легко устанавливаются на ответную резьбу, расположенную на трубопроводе. Отличаются ремонтопригодностью: больное место – пружина, которая иногда подводит, но она просто меняется. В инструкции указывают, из какого материала изготовлена. Если пластиковая – очень мало служит, лучше выбрать из нержавеющей стали.

Донный обратный клапан

Донные разновидности обратных клапанов устанавливаются на входе откачивающей воду магистрали. Применяются для оснащения поверхностных насосных систем с целью защиты от падения давления.

Задача донного обратного клапана заключается в сохранении воды в системе и поддержании рабочего уровня давления (+)

По конструктивной специфике донные обратные клапаны подразделяются на:

  • Пружинные. Рабочий запирающий механизм их состоит из пружины и диска, который при сокращении пружины под напором воды смещается вдоль корпуса устройства и пропускает поток.
  • Створчатые. Основной орган представляет собой одну или две поперечные створки, раскрывающиеся под напором откачиваемой воды и возвращающиеся на место при его прекращении.

По способу крепления к торцу всасывающего шланга или трубы донные клапаны подразделяются на муфтовые и фланцевые. В тандеме с бытовыми насосными агрегатами чаще всего применяются муфтовый вид.

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

Муфтовые соединения обратных клапанов проще в установке, но требуют периодического контроля состояния, особенно при работе с вибрационной помпой

Створчатый обратный клапан – самый простой в эксплуатации ремонтопригодный вариант устройства, створка которого открывается только в одном направлении под напором откачиваемой воды (+)

Перед донным обратным клапаном рекомендована установка сетчатого фильтра. Он обязан исключать проникновение в насосную систему биологических загрязнений и твердых частиц, обладающих абразивным эффектом.

Устройство необходимо устанавливать согласно направлению, указанному на корпусе стрелкой. Расстояние от дна водозаборной выработки до обратного клапана должно быть не меньше 0,5 – 1,0 м в зависимости от класса агрегата и рекомендаций производителя. Между зеркалом воды в колодце или скважине и клапаном должна быть толща воды не менее 0,3 м.

Насосные системы с погружной помпой оборудуют обратным клапаном без фильтра, т.к. они оснащаются встроенными очистительными устройствами для защиты функциональной “начинки” от трения. Обратный клапан в этом случае устанавливается перед подающей трубой сразу после насосного агрегата. Используется для предотвращения спада давления в сети.

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