Обратный клапан

Устройство и принцип работы

В конструкцию обратника входят следующие элементы (см. рис. ниже):

металлический корпус (3);

• клапан (6), который перекрывает входное отверстие и оборудован направляющими ребрами, предотвращающими перекос;
• резиновое кольцо (5), установленное в верхней части клапана (6);
• пружина (4), которая прижимает резиновое кольцо к входному отверстию и одевается на выступы, находящиеся на пробке (1) и на клапане (6);
• пробка, которая имеет уплотнение в виде картонной прокладки (2) и позволяет разобрать узел для чистки и ремонта.

Обратный клапан работает по следующему принципу. При включении компрессора воздух, проходя через всасывающий клапан цилиндра, попадает в камеру сжатия, после чего выходит через выпускной клапан и поступает на входной штуцер обратника (7). При достижении определенного давления, клапан (6) вместе с резиновым кольцом поднимается и сжимает пружину (4). В результате открывается проход для воздуха. Воздух перемещается в полость корпуса (3) и далее – в выходной штуцер, соединенный с ресивером. После выключения агрегата клапан (6) под воздействием пружины и давления воздуха из ресивера возвращается на место и перекрывает впускное отверстие.

Варианты схем подключения

Перед выбором обратного клапана выясните его назначение в вашей системе отопления. Облегчим задачу и подскажем варианты применения возвратных затворов:

1. Клапаны ставятся на отдельные контуры закрытой схемы, оборудованные циркуляционными насосами. Цель – предотвратить возникновение паразитных потоков, ухудшающих работу отопительных ветвей либо включенных параллельно котлов.
2. При установке на байпас параллельно насосу затвор помогает системе автоматически перейти в режим естественной циркуляции, когда внезапно отключилась подача электроэнергии.
3. Врезка в трубопровод подпитки позволяет избежать опорожнения отопительной сети в различных ситуациях.

Схема обвязки 2 котлов – дровяного и электрического – с применением возвратных затворов

В качестве примера правильной установки обратных клапанов приведем схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. В случае остановки одного из насосов второй неизбежно погонит теплоноситель паразитным потоком по малому кругу. Без запорной арматуры здесь не обойтись.

Второй пример типичен для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды, переделанных под работу с насосом. Основной режим – принудительный, но при отключении света агрегат на байпасе остановится и перестанет поджимать исполнительную часть обратного клапана, врезанного в прямую магистраль. Тогда возобновится конвекционное течение воды по основной линии, пока не подадут электричество.

Установка обратного клапана на подпитку не обязательна, но может избавить вас от неожиданных проблем. Реальный пример из практики: домовладелец решил поднять давление в системе отопления и открыл кран подпитки в котельной. Поскольку на тот момент предприятие водоканала производило ремонт сети и перекрыло водоснабжение, теплоноситель передавил холодную воду и частично ушел в трубу. Вместо подпитки вышло опорожнение, в результате давление упало и газовый котел остановился.

Watch this video on YouTube

Виды обратных клапанов и принцип их работы

Основная задача обратного (запорного) клапана — заблокировать поток, идущий в обратном направлении. Для этого в этих механических устройствах ставят подвижную преграду. Основной принцип работы — в спокойном состоянии механическая заслонка опущена вниз, перекрывая просвет канализационной трубы и не давая возможности пройти обратному потоку. При появлении стоков она поднимается (отодвигается в сторону), стоки уходят, и она снова закрывается. По виду этой преграды и принципу ее работы и отличается это оборудование.

Поворотные (лепестковые)

В канализационных клапанах этого типа установлена подпружиненная круглая мембрана (тарелка). Если поток движется в «правильном» направлении, она поворачивается, поднимаясь вверх не мешает уходить стокам. Если движение начинается в другую сторону, мембрана (тарелка) прижимается к ободку внутри клапана, плотно и герметично перекрывая просвет трубы. В некоторых моделях имеется ручной затвор. Это вторая мембрана, которой управлять можно при помощи кнопки, установленной на корпусе.

Из-за формы мембраны такие запорные клапана называют еще лепестковыми, а иногда можно услышать термин «захлопки» — это из-за способа работы — мембрана захлопывается, если нет стока.

На рисунке показано, как работает обратный клапан на канализацию

Само устройство имеет большие размеры, чем труба, на которую его устанавливают. Так что в трубопроводе идет сначала расширение, а затем сужение просвета, а это — потенциальные места образования засоров. Чтобы была возможность оперативно устранять засоры, в верхней части корпуса обратного клапана делают съемную крышку. Сняв ее проблему можно быстро устранить.

Подъемный обратный клапан на канализацию

Этот вид запорного устройства на канализационную трубу назван так потому что при прохождении стоков в «правильном» направлении запорный элемент поднимается вверх. Стоки давят на перекрывающую проход тарелку, сжимая пружину та поднимается. Стоков нет — пружина разжимается, проход запирается. При поступлении стоков » с неправильной» стороны никакой возможности открыть проход нет. Это достигнуто нелинейной формой корпуса.

Схема устройства подъемного канализационного клапана

Подъемный обратный клапан более надежен, но его конструкция такова, что он часто забивается и требует периодической очистки. Для чего надо снять крышку (открутить четыре болта), прочистить или заменить механизм.

Шаровый обратный клапан

Еще один вариант запирающего устройства в обратном клапане — шарик. В этих устройствах большую роль играет внутреннее строение корпуса. Верхняя его часть разработана так, что при прохождении стоков шарик закатывается в специальное углубление в корпусе, открывая проход.

Строение шарового обратного клапана на канализацию

Когда в трубе сухо, он перекрывает сечение, при прохождении потока в обратном направлении, блокирует просвет трубы. Основной недостаток этой конструкции — подтекание стоков при подтоплении — шарик и боковая стенка корпуса не всегда стыкуются идеально, что приводит к тому, что некоторая часть стоков все же просачивается. Но массового затопления и гейзера из унитаза не будет точно.

Для чего нужен в канализации воздушный клапан и как его поставить читайте тут.

Межфланцевый

Этот тип обратных клапанов многим нравится больше из-за своих миниатюрных размеров. Это совсем небольшой цилиндр, внутри которого установлена поворотная заслонка. Она может состоять из двух частей, которые крепятся к центральному стержню, а может выглядеть как небольшая тарелка, в одном месте при помощи пружины прикрепленная к стенке корпуса.

Межфланцевый обратный клапан

Несмотря на компактность, такой тип обратного клапана на канализацию лучше не ставить: это водопроводное оборудование и на канализации оно будет работать плохо. Второй минус — невозможность быстрой прочистки — конструкция такова, что добраться к клапану можно только разобрав соединение.

Неисправности и способы их устранения

В случае полного соблюдения пошаговой инструкции по монтажу, изложенной выше, неисправностей быть не должно. В противном случае ещё раз проверьте эксплуатационные возможности узла и соотнесите их с фактическими условиями работы вашей канализационной сети.

Проверить стоит также:

• Правильно ли выбран типоразмер устройства;
• Очищены ли прилегающие участки трубопровода от грязи, мелких частиц ржавчины/окалины или камней;
• Проверить исправность действия фильтров (для системы индивидуального водоснабжения);
• Не влияет ли на работу узла близкорасположенный насос или компрессор.

Строение и назначение запорных клапанов

Чтобы обезопасить свой дом от канализационного потопа и не закрывать всю ночь отверстия в раковине, ванне и унитазе полотенцами, халатами, покрывалами и всем, что под руку попадет, ставят специальные запорные устройства. Иногда даже один полиэтиленовый пакет, случайно смытый в унитаз, способен вызвать катастрофические последствия.

Что такое обратный клапан?

Для защиты от течения стоков в обратном направлении используются специальные устройства, которые срабатывают в нужный момент и преграждают путь отработанной воде. Это запорный клапан, применяемый для канализации в частных домах, квартирах, офисных помещениях, на производстве. Также запорные устройства ставят в системах отопления и водоснабжения.

Обратные клапаны умеют в нужный момент закрыть отверстие в канализационной трубе. А все стоки, начавшие свое движение в противоположном направлении, будут вынуждены искать другой путь.

Такая ситуация может произойти в многоэтажном многоквартирном доме, где обычно общий стояк у жильцов, квартиры которых находятся друг под другом. Тогда извержение канализации можно увидеть даже на 2-м этаже, если жильцы 1-го позаботились об установке запорного канализационного клапана.

Если клапан стоит и на 2-м этаже, то до 3-го столб канализационных стоков вряд ли дойдет – под давлением, оказываемым им, продавится засор и все уплывет туда, куда и должно – в общедомовую канализационную трубу.

Устройство и особенности работы

Запорные клапаны для канализации могут быть самой разной формы, размера. Они изготавливаются из различных материалов и имеют разные рабочие детали. Но все они действуют одинаково – преграждают путь стокам, резко изменившим направление своего движения.

К обратному клапану может подключаться несколько канализационных веток. Вне зависимости от модели запорного устройства нужно выбирать место установки, максимально удобное для проведения проверки и прочистки в будущем

В общем, клапан состоит из таких частей:

• входной и выходной патрубки;
• рычаг для принудительного вывода стоков;
• мембрана/рабочий орган для перекрытия всего сечения трубопровода;
• крышка для проведения ревизии и прочистки.

Рабочий механизм зависит от модели – это может быть резиновый шарик, заслонка или другое приспособление, которое полностью перекрывает трубу.

Если стоки идут в правильном направлении, то их движению ничего не препятствует. Стоит им изменить направление, как рабочий механизм закроет все сечение трубы

Нужен ли он в принципе?

Запорные устройства обязательны к установке не во всех ситуациях. В некоторых случаях без этих приспособлений можно обойтись.

Например, семья, проживающая в квартире на 5-м этаже, может не волноваться о затоплении ванной комнаты канализационными стоками через засор стояка.

При установке обратного клапана нужно следить за направлением красной стрелки – она указывает правильное направление стоков

Обратный клапан нужен, если:

• квартира находится на 1-м или 2-м этаже многоэтажки;
• в частном одноэтажном доме/даче;
• в 2-х или 3-х этажном коттедже;
• в офисных помещениях на 1-2-м этажах, особенно если в здании старые трубы.

Именно для таких категорий помещений дешевле будет установить запорное устройство, чем потом бороться с последствиями.

У клапана сверху есть рычаг для принудительного перекрытия канализационной трубы

Виды обратных клапанов

По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды:

Клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.

Самая компактная конструкция среди всех видов.

У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной.

В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток.

При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Диапазон размеров обратного клапана 15 мм – 200 мм.

В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе.

В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.

В них запорный диск под действием потока воды складывается пополам. Обратный поток возвращает диск в исходное состояние, прижимая его к седлу. Диапазон размеров 50 мм – 700 мм, еще больше, чем у пружинных дисковых клапанов.

Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу.

За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.

Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные.

Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.

Клапан обратный поворотный или лепестковый

В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка».

Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды.

При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.

В обратных клапанах большого диаметра происходит сильный удар золотника о седло, что приводит к быстрому выходу конструкции из строя.

При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана.

Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы:

1. Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
2. Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.

Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды.

Подобный клапан установлен в аэродинамической трубе NASA, размер которой 7 метров в диаметре.

Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.

Обратный шаровый

Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана.

Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.

Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.

Обратный подъемный

В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.

Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток.

При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

Такие клапаны устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов. Обязательное условие – вертикальное расположение оси клапана.

Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана.

Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.

Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.

1. Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
3. Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

Советы специалистов

Если назначение обратных клапанов – служить защитой элементов водопровода, необходимо устанавливать механизмы, изготовленные из латуни и других сплавов, устойчивых к коррозии. Когда речь идет об отоплении, работающем на специальном теплоносителе, исключающем появление ржавчины, можно использовать железные модели.

Специалисты рекомендуют врезать затворные элементы на расстоянии 350 мм от пола и более. Это правило распространяется на любой тип клапана. Когда система не предполагает наличие трапа, точка монтажа должна быть самой высокой по отношению к уровню водоотведения. А когда предполагается модернизация отопительной системы, клапан врезается в обратный контур перед котлом с теплообменникам.

Перед тем, как установить оборудование в многоквартирном доме, нужно учесть месторасположение водяного счетчика. Клапан устанавливается после него. Это в том случае, когда предусмотрено раздельное водоснабжение квартир. В любом случае все подключенные приборы, включая стиральную и посудомоечную машину, будут находиться в безопасности. И даже канализацию имеет смысл оснастить запорным обратным механизмом во избежание затопления сточными водами.

Виды и конструкции клапанов

Согласно ГОСТ 27477-87 устройства различают по материалам, из которых они изготовлены. Ими могут быть чугун или сталь, а в последнее время расширяется производство обратных клапанов на воду из бронзы или латуни.

Стальные изделия рассчитаны на следующие эксплуатационные параметры канализационной линии:

• Условное давление, МПа – 1,6…250;
• Условный проход, Ду, мм – 10…200;
• Предельная температура рабочей среды, С – 600;
• Тип соединительного фитинга – муфта, штуцер, фланец (под приварку).

Соответствующие характеристики для фитингов из чугуна составляют:

• Условное давление, МПа – 0,25…2,5;
• Условный проход, Ду, мм – 15…400;
• Предельная температура рабочей среды, С – 300;
• Способ соединения – муфтовый или фланцевый.

Параметры невозвратных клапанов, изготовленных из цветных металлов и сплавов:

• Условное давление, МПа – 1,6…2,5;
• Условный проход, Ду, мм – 6…100;
• Предельная температура рабочей среды, С – 225;
• Тип соединительного фитинга – муфта или фланец.

Поворотный лепестковый

Внутри корпуса находится поворотный лепесток, который прикреплён к шарниру и отклоняется от седла, чтобы позволить канализационной среде течь в прямом направлении. При прекращении потока шарнир поворачивается, и лепесток перекрывает седло.

Лепестковые клапаны могут устанавливаться вертикально и горизонтально. В последнем случае чувствительность настройки увеличивается, поскольку в расчёт не принимается собственный вес подвижных элементов. Вместе с тем износ подвижных элементов увеличивается, особенно при пропускании загрязнённой или горячей жидкой среды.

Усовершенствованный вид лепесткового клапана включает два лепестка, закрепленных посредине. Эти две половины сгибаются назад, а когда ток канализационной среды снижается (или совсем прекращается), оба лепестка под силовым воздействием пружинного элемента возвращаются в первоначальное положение.

Клапан обратный пружинный муфтовый

Считается классической разновидностью рассматриваемых устройств. Чаще выпускается вертикальной компоновки, когда шток под воздействием пружины совершает возвратно-поступательные ходы. Поскольку направление штока контролируется внутренней конфигурацией корпуса, то залипание, перекос или зажим подвижного элемента практически исключаются. В бытовых целях используют клапаны, изготовленные из латуни, для промышленных надобностей – чугунные или стальные.

Точность срабатывания устройств такого типа не зависит от диаметра водопровода, а производительность пружинных муфтовых клапанов выше, чем лепестковых, т.к. лепестки дисков не всегда находятся в потоке канализационной жидкости.

Изделие подъёмного типа

Такие конструкции — всегда вертикальной компоновки, и рассчитываются на полное открытие водопроводной магистрали. Однако они характеризуются уменьшенной долговечностью. Объясняется это тем, что при малом расходе есть опасность неполного открытия, поэтому перепад давлений оказывается больше расчётных значений. В этой ситуации чем больше Ду клапана (в дюймах), тем больше эксплуатационная нагрузка на него. При этом возможна вибрация диска со штоком и, в результате, преждевременный его выход из строя.

В таких ситуациях водоснабжения подъёмному клапану лучше предпочесть задвижку, управляемую с помощью руки, особенно тогда, когда интенсивность потока канализационной среды (в единицах расхода) невысока.

Шаровая модель

Имеет диск в конфигурации шара, что способствует плавности перекрывания канализации. Они работают только на подъём и устанавливаются тогда, когда по трубопроводу прокачивается высоковязкая жидкость.

Они могут использоваться в машинах, где действуют пульсирующие потоки, например, в линии нагнетания поршневого компрессора. Шаровые исполнения наиболее компактны, поэтому идеально подойдут для применения в ограниченном пространстве.

Шаровые исполнения характеризуются наилучшими параметрами герметичности . Их ограничение – высокая цена, обусловленная малой технологичностью изготовления шаровой головки.

Варианты подключения станции

Подключать насосную станцию к трубопроводу можно двумя способами:

• Через скважинный адаптер. Это устройство, которое является своеобразным переходником между водозаборной трубой в шахте источника и тубами водопровода снаружи. Благодаря скважинному адаптеру удается сделать вывод магистрали из гидротехнического сооружения сразу ниже точки промерзания грунта и при этом сэкономить на устройстве кессона.
• Через оголовок. В этом случае придется позаботиться о качественном утеплении верхней части источника. Иначе в минусовые температуры здесь будет образовываться наледь. Система перестанет работать или порвет в одном из мест.

Последовательность установки вакуумного клапана для канализации

Клапан крепится исключительно в вертикальном положении на канализацию. Необходимо, чтобы он располагался в месте, которое находится выше точки подключения сантехнических приборов. Помещение должно быть хорошо вентилируемое, где обеспечен свободный доступ к обслуживанию приспособления. В квартире данное устройство монтируется в санузле, а в частном доме ‒ на чердаке. Оно располагается после обратного клапана для унитаза или другого сантехнического приспособления.

Обратите внимание! Диаметр и материал изготовления клапана должны соответствовать параметрам трубы. В противном случае используются специальные переходники с резиновым уплотнителем.. После выбора места установки следует отключить водоснабжение

Далее разрезается канализационная труба, выполняется зачистка заусениц на ней. На место разреза монтируется тройник. Центральное отверстие изделия выступает гнездом для вакуумного клапана. Большинство моделей приспособлений характеризуются раструбным вариантом соединения

После выбора места установки следует отключить водоснабжение. Далее разрезается канализационная труба, выполняется зачистка заусениц на ней. На место разреза монтируется тройник. Центральное отверстие изделия выступает гнездом для вакуумного клапана. Большинство моделей приспособлений характеризуются раструбным вариантом соединения.

Вакуумные обратные клапаны монтируются только в вертикальном положении.

При помощи резиновых манжет, смазанных силиконом, выполняется соединение всех элементов системы. Надежность герметизации стыков обеспечивается благодаря кольцам. На новой канализационной сети следует предусмотреть фасонные вставки. После окончания всех работ водоснабжение возобновляется.

Скрытый монтаж клапана предполагает использование специальных моделей устройств. В случае пребывания стояка в штрабе или защитном коробе выполняется вентиляционное отверстие по габаритам сетки аэратора. Корпус клапана следует утопить в стену. Крепежный элемент необходимо подогнать таким образом, чтобы наружная поверхность располагалась со стеной заподлицо. Видимой остается только решетка, которая фиксируется при помощи саморезов.

Обратите внимание! Существуют модели аэратора, которые можно использовать в качестве отверстия для прочистки канализационной сети, что происходит после вынимания механизма клапана из трубы с заведением троса.

Канализационный обратный клапан является важным и необходимым элементом канализационной сети, который препятствует затоплению помещения сточными водами в случае засора системы. Выбор модели зависит от места установки, материала и диаметра труб. Благодаря простой конструкции можно легко смонтировать обратный клапан для канализации своими руками, соблюдая определенный порядок действий.

Как прочистить засор в раковине, ванной, и унитазе, своими руками (прочитать подробнее)

Что это такое

Если для системы с принудительной циркуляций нужен перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом или обеспеченный подключением к теплотрассе, то здесь картина иная. Отопление естественной циркуляцией использует простой физический эффект — расширение жидкости при нагреве.

Если отбросить технические тонкости, принципиальная схема работы такова:

• Котел нагревает некий объем воды. Так, понятное дело, расширяется и, благодаря меньшей плотности, вытесняется более холодной массой теплоносителя вверх.
• Поднявшись в верхнюю точку отопительной системы, вода, постепенно остывая, самотеком описывает круг по системе отопления и возвращается к котлу. При этом она отдает тепло отопительным приборам и к тому моменту, когда снова оказывается у теплообменника, имеет большую плотность, чем вначале. Далее цикл повторяется.

Полезно: понятное дело, ничто не мешает включить в схему циркуляционный насос. В штатном режиме он будет обеспечивать более быструю циркуляцию воды и равномерный прогрев, а при отсутствии электричества отопительная система будет работать с естественной циркуляцией.

Работа насоса в естественной системе циркуляции.

На фото видно, как решена проблема взаимодействия насоса и системы естественной циркуляции. При работе насоса срабатывает обратный клапан, и вся вода идет через насос. Стоит его выключить — клапан открывается, и по более толстой трубе вода циркулирует за счет теплового расширения.