Разновидности обратных клапанов для трубопроводов

Обратный клапан — разновидность защитной трубопроводной арматуры, функциональной задачей которой является предотвращение обратного движения циркулирующей по трубопроводу среды. Данная конструкция, установленная в системах отопления, водоснабжения либо канализации, в автоматическом режиме пропускает воду в одном направлении  и препятствует ее движению в противоположном.

Из данной статьи вы узнаете, для чего нужен обратный клапан и какие разновидности защитной арматуры существуют. Мы рассмотрим их конструкцию на примере схем, изучим технические характеристики и технологию монтажа своими руками.

Сфера применения обратных клапанов

Обратный клапан выполняет две функциональные задачи. Он ограничивает обратное движение транспортируемой среды в нормальном режиме эксплуатации трубопровода, что требуется при монтаже системы из нескольких линий, каждая из которых подключена к отдельному циркуляционному насосу.

Если же в таком трубопроводе произойдет аварийная ситуация и один из насосов выйдет из строя, но при этом сохранится давление на смежных линиях, клапан защитит систему от гидравлического удара, который может стать причиной поломок функционирующего оборудования.

Данный вид защитной арматуры используется в следующих случаях:

• при монтаже трубопроводов с замкнутой циркуляцией рабочей среды (системы отопления);
• при комплектации трубопровода несколькими циркуляционными насосами, с целью предотвращения их воздействий друг на друга при одновременной работе;
• в системах фильтрации на производственных реверсных трубопроводах, чтобы обеспечить движение жидкости через фильтр в заданном направлении;
• в трубопроводах любых разновидностей (канализация, системы водоснабжения), где необходимо одностороннее движение потока.

Все разновидности защитной арматуры классифицируются на две основные группы:

• обратные клапаны;
• обратные затворы.

Отличия между ними заключаются в конструкции запорного механизма — в клапанах он представлен золотником, тогда как в затворах используется круглый (одно либо двухстворчатый) диск, именуемый «захлопкой».  Клапаны предназначены для установки на горизонтальных участках трубопроводов, затворы — на вертикальных.

В зависимости от конструктивного исполнения клапан может быть параллельным (проходным) либо угловым, изменяющим направление магистрали на 90⁰. Затворы выполняются исключительно в параллельной конфигурации.

Как выбрать обратный клапан для воды? (видео)

Маркировка изделий

Согласно положениям ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения), обратные клапана имеют маркировку типа 19с53нж, в которой:

• 19 — обратный клапан поворотного типа;
• с — изготовленный из углеродистой стали;
• 5 — механический привод;
• 3 — номер модели;
• нж — с уплотнительными поверхностями из нержавеющей стали.

В данной маркировка первая цифра (19) указывает на тип арматуры, следующая за ней цифра — обозначение материала изготовления согласно таблице:

Идущая за номенклатурой материала корпуса цифра обозначает на тип привода.

Последнее обозначение из букв указывает на материал изготовления уплотнительных элементов.

Разновидности обратных клапанов

В зависимости от конструктивного исполнения, обратные клапаны классифицируются на:

• шаровые;
• золотниковые;
• дисковые;
• воздушные и вакуумные.

Наиболее распространенным вариантом являются конструкции, в которых в качестве запорного элемента используется золотник. Запорный узел установлен в вертикальном положении, его открытие выполняется за счет давления потока циркулирующей воды, тогда как опускается золотник под своим весом, что позволяет устанавливать такие изделия исключительно на горизонтальных участках трубопроводов.

При необходимости монтажа вертикальных систем используются шаровые клапаны с дополнительным прижимным элементом — пружиной. Такие изделия применяются  в основном на сантехнических трубах малого диаметра (до 50 мм).

Дисковые клапаны, в зависимости от типа конструкции, бывают откидными либо пружинными. В откидных изделиях запорных механизм представлен створкой, ось которой совпадает с направлением движением циркулирующего по трубам потока. Под давлением рабочей среды створка перемещается на определенный угол, тем самым открывая проход для воды, а при остановке циркуляции створка под своим весом возвращается в исходное положение.

В дисковых клапанах пружинного типа запорный диск, перемещающийся в седле под воздействием потока, сдавливает пружину, тем самым открывая проходное отверстие для циркуляции. При ослабевании давления рабочей среды пружина разжимается и возвращает диск обратно. Такие изделия могут устанавливаться как на вертикальных, так и на горизонтальных трубопроводах. Они предназначены для установки на трубы большого диаметра — от 110 мм.

Двухстворчатый клапан имеет запорный механизм, который складывается при давлении потока и раскрывается при обратном движении циркулирующей среды. Диаметр таких изделий варьируется в диапазоне 50-700 мм. В бытовой двухстворчатый клапан не используются.

Воздушные обратные клапаны

Существует отдельный класс изделий, предназначенных для установки в системы фановой канализации. Они монтируются на стояк и предотвращают выброс канализационных газов внутрь помещения через сливное отверстие унитаза.

В зависимости от конструктивного исполнения клапан для воздуха может быть:

• мембранный;
• вакуумный.

Мембранные конструкции ограничивают движение воздуха за счет резиновой мембраны, имеющей одностороннее открытие. При сливе воды она открывается под давлением потока, а упоры ограничители не позволяют ей перемещаться в обратном направлении и пропускать канализационные газы.

Вакуумный клапан, выполняющий функцию стабилизации давления, устанавливается в системах канализации не оборудованных вентиляционной трубой. Его конструкция состоит из трех элементов — воздухоприемной камеры, штока и двухсторонней мембраны.

При повышении в стояке давления шток поднимает резиновую мембрану, тем самым из системы выпускается излишек воздуха. В случае образования пониженного давления мембрана открывается во внутрь, тем самым пропуская нужное для стабилизации системы количество воздуха.

Отдельно отметим пневматический клапан, используемый в сферах химической, нефтегазовой и автомобилестроительной промышленности. Пневматический клапан имеет маркировочное обозначение КПО, он выпускаются в диаметрах 7, 10, 16 и 20 мм.

Технические характеристики клапанов КПО:

• номинальное давление: 1-10 кгс/см²;
• давление на открытие запорного механизма — 0.2 кгс/см²;
• температурный режим эксплуатации — 40 +80 градусов.

Технологические особенности монтажа

В зависимости от способа установки на трубопровод, клапан может быть:

• муфтовый — монтируется посредством резьбового соединения на трубы диаметром не более 50 мм;
• фланцевый — устанавливается с помощью болтов и фиксирующих гаек, продетых в посадочные гнезда — фланцы (для технических трубопроводов большого диаметра — 110 мм и более);
• межфланцевый — зажимается между соединительными фланцами трубоврода;
• сварной — устанавливается посредством дуговой сварки.

В бытовой эксплуатации чаще всего применяется муфтовый клапан, его монтаж может быть выполнен своими руками, без применения специального оборудования — потребуется лишь разводной ключ и резьборез (в случае отсутствия на трубе заводской резьбы).

В системах водоснабжения, оборудованных циркуляционными насосами, фланцевая либо муфтовая арматура всегда устанавливается перед насосной станцией либо за храповиком всасывающей трубы. Если используется вибрационный насос, арматура должна устанавливаться до ресивера.

В отопительных системах защитная арматура устанавливается в случае комплектации трубопровода байпасом, который необходим при монтаже принудительной циркуляции. Клапан монтируется между всасывающей и нагнетающей трубой байпаса, он предотвращает циркуляцию теплоносителя по малому кругу и направляет жидкость к циркуляционному насосу.

Как установить муфтовый клапан Данфосс своими руками? Первоначально перекройте циркуляцию воды в системе и слейте жидкость из трубопровода. Далее обрежьте трубу в месте установки арматуры и с помощью резьбореза сформируйте резьбу под соединительную муфту. Полученную резьбу обмотайте паклей либо фумлентой (слой уплотнителя не более 1 мм), накрутите арматуру вручную и затяните с помощью разводного ключа. Клапан должен быть накручен на трубу не менее чем на 5 полных витков.