Різновиди зворотних клапанів для трубопроводів

Зворотний клапан - різновид найдорожчі опалювальні прилади, функціональним завданням якої є запобігання зворотного руху циркулюючої по трубопроводу середовища. Дана конструкція, встановлена в системах опалення, водопостачання або каналізації, в автоматичному режимі пропускає воду в одному напрямку і перешкоджає її руху в протилежному.

Зворотній клапан

З даної статті ви дізнаєтеся, для чого потрібен зворотний клапан і які різновиди захисної арматури існують. Ми розглянемо їх конструкцію на прикладі схем, вивчимо технічні характеристики і технологію монтажу своїми руками.

Сфера застосування лічильників води

Зворотній клапан виконує дві функціональні завдання. Він обмежує зворотний рух середовища, що транспортується в нормальному режимі експлуатації трубопроводу, що потрібно при монтажі системи з декількох ліній, кожна з яких підключена до окремого циркуляційного насосу.

Якщо ж в такому трубопроводі відбудеться аварійна ситуація і один з насосів вийде з ладу, але при цьому збережеться тиск на суміжних лініях, клапан захистить систему від гідравлічного удару, який може стати причиною поломок функціонуючого обладнання.

Даний вид захисної арматури використовується в наступних випадках:

• при монтажі трубопроводів із замкнутою циркуляцією робочого середовища (системи опалення);
• при комплектації трубопроводу декількома циркуляційними насосами, з метою запобігання їх впливів один на одного при одночасній роботі;
• в системах фільтрації на виробничих реверсних трубопроводах, щоб забезпечити рух рідини через фільтр в заданому напрямку;
• в трубопроводах будь-яких різновидів (каналізація, системи водопостачання), де необхідно односторонній рух потоку.

Розташування зворотного клапана на трубопроводі

Всі різновиди захисної арматури класифікуються на дві основні групи:

• зворотні клапани;
• зворотні затвори.

Відмінності між ними полягають в конструкції запірного механізму - в клапанах він представлений золотником, тоді як в затворах використовується круглий (одне або двостулковий) диск, іменований «затріски». Клапани призначені для установки на горизонтальних ділянках трубопроводів, затвори - на вертикальних.

Залежно від конструктивного виконання клапан може бути паралельним (прохідним) або кутовим, змінює напрямок магістралі на 90⁰. Затвори виконуються виключно в паралельній конфігурації.

Як вибрати зворотний клапан для води? (Відео)

маркування виробів

Згідно з положеннями ЦКБА (Центральне конструкторське бюро арматуробудування), зворотні клапана мають маркування типу 19с53нж, в якій:

• 19 - зворотний клапан поворотного типу;
• з - виготовлений з вуглецевої сталі;
• 5 - механічний привід;
• 3 - номер моделі;
• нж - з поверхнями ущільнювачів з нержавіючої сталі.

У даній маркування перша цифра (19) вказує на тип арматури, наступна за нею цифра - позначення матеріалу виготовлення згідно з таблицею:

Номенклатура матеріалів виготовлення

Що йде за номенклатурою матеріалу корпусу цифра позначає на тип приводу.

Номенклатура типу приводу клапана

Останнє позначення з букв вказує на матеріал виготовлення ущільнюючих елементів.

Номенклатура марки елементу ущільнювача

Різновиди зворотних клапанів

Залежно від конструктивного виконання, зворотні клапани класифікуються на:

• кульові;
• золотникові;
• дискові;
• повітряні і вакуумні.

Схема золотникового клапана

Найбільш поширеним варіантом є конструкції, в яких в якості запірного елемента використовується золотник. Запірний вузол встановлений у вертикальному положенні, його відкриття виконується за рахунок тиску потоку циркулюючої води, тоді як опускається золотник під своєю вагою, що дозволяє встановлювати такі вироби виключно на горизонтальних ділянках трубопроводів.

Схема кульового клапана

При необхідності монтажу вертикальних систем використовуються кульові клапани з додатковим притискним елементом - пружиною. Такі вироби застосовуються в основному на сантехнічних трубах малого діаметра (до 50 мм).

Дискові клапани, в залежності від типу конструкції, бувають відкидними або пружинними. У відкидних виробах запірних механізм представлений стулкою, вісь якої збігається з напрямком рухом циркулюючого по трубах потоку. Під тиском робочого середовища стулка переміщається на певний кут, тим самим відкриваючи прохід для води, а при зупинці циркуляції стулка під своєю вагою повертається у вихідне положення.

Схема відкидного клапана

В дискових клапанах пружинного типу запірний диск, що переміщається в сідлі під впливом потоку, здавлює пружину, тим самим відкриваючи прохідний отвір для циркуляції. При послабленні тиску робочого середовища пружина розтискається і повертає диск назад. Такі вироби можуть встановлюватися як на вертикальних, так і на горизонтальних трубопроводах. Вони призначені для установки на труби великого діаметра - від 110 мм.

Схема пружинного клапана

Двухстулковий клапан має запірний механізм, який складається при тиску потоку і розкривається при зворотному русі циркулюючої середовища. Діаметр таких виробів варіюється в діапазоні 50-700 мм. У побутовій двухстулковий клапан не використовуються.

Схема двостулкового клапана

Повітряні зворотні клапани

Існує окремий клас виробів, призначених для установки в системи фанової каналізації. Вони монтуються на стояк і запобігають викид каналізаційних газів всередину приміщення через зливний отвір унітазу.

Залежно від конструктивного виконання клапан для повітря може бути:

• мембранний;
• вакуумний.

Мембранні конструкції обмежують рух повітря за рахунок гумової мембрани, що має односторонній відкриття. При зливі води вона відкривається під тиском потоку, а упори обмежувачі не дозволяють їй переміщатися в зворотному напрямку і пропускати каналізаційні гази.

Вакуумний клапан, який виконує функцію стабілізації тиску, встановлюється в системах каналізації не обладнаних вентиляційною трубою. Його конструкція складається з трьох елементів - Воздухопріемние камери, штока і двосторонньої мембрани.

Вакуумний каналізаційний клапан

При підвищенні в стояку тиску шток піднімає гумову мембрану, тим самим із системи випускається надлишок повітря. У разі утворення зниженого тиску мембрана відкривається у всередину, тим самим пропускаючи потрібне для стабілізації системи кількість повітря.

окремо відзначимо пневматичний клапан, використовуваний в сферах хімічної, нафтогазової та автомобілебудівної промисловості. Пневматичний клапан має маркувальне позначення КПО, він випускаються в діаметрах 7, 10, 16 і 20 мм.

Технічні характеристики клапанів КПО:

• номінальний тиск: 1-10 кгс / см²;
• тиск на відкриття запірного механізму - 0.2 кгс / см²;
• температурний режим експлуатації - 40 +80 градусів.

Технологічні особливості монтажу

Залежно від способу установки на трубопровід, клапан може бути:

• муфтовий - монтується за допомогою нарізного сполучення на труби діаметром не більше 50 мм;
• фланцеве - встановлюється за допомогою болтів і фіксують гайок, просмикнутих в посадочні гнізда - фланці (для технічних трубопроводів великого діаметра - 110 мм і більше);
• міжфланцьовий - затискається між сполучними фланцями трубоврода;
• зварений - встановлюється за допомогою дугового зварювання.

У побутовій експлуатації найчастіше застосовується муфтовий клапан, його монтаж може бути виконаний своїми руками, без застосування спеціального обладнання - потрібно лише розвідний ключ і резьборез (в разі відсутності на трубі заводський різьблення).

У системах водопостачання, обладнаних циркуляційними насосами, фланцева або муфтова арматура завжди встановлюється перед насосною станцією або за храповиком всмоктуючої труби. Якщо використовується вібраційний насос, арматура повинна встановлюватися до ресивера.

Муфтовий зворотний клапан на трубопроводі водопостачання

В опалювальних системах захисна арматура встановлюється в разі комплектації трубопроводу байпасом, який необхідний при монтажі примусової циркуляції. Клапан монтується між всмоктуючої і нагнітальної трубою байпаса, він запобігає циркуляцію теплоносія по малому колу і направляє рідину до циркуляційного насосу.

Як встановити муфтовий клапан своїми руками? Спочатку перекрийте циркуляцію води в системі і злийте рідину з трубопроводу. Далі обріжте трубу в місці установки арматури і за допомогою резьбореза сформуйте різьблення під сполучну муфту. Отриману різьблення обмотайте клоччям або фумлентой (шар ущільнювача не більше 1 мм), накрутіть арматуру вручну і затягніть за допомогою розвідного ключа. Клапан повинен бути накручений на трубу не менше ніж на 5 повних витків.