Обратный клапан для насосной станции: для чего нужен и как устанавливается

При обустройстве автономной системы водоснабжения приходится тщательно подбирать не только насос, но и разнообразную защитную трубопроводную арматуру. Среди важных приспособлений одно из значимых мест занимает обратный клапан для насосной станции, который помогает поддерживать стабильное давление в гидросистеме.

Он предотвращает преждевременный износ насосного оборудования и предупреждает сбои в работе.

Виды и назначение обратно-запорной арматуры

Размеры у обратного клапана небольшие, но без этой мелочи напор в водопроводной системе поддерживать будет невозможно. Он относится к той категории трубопроводной арматуры, основная его задача которой заключается в предотвращение изменения потока воды в трубах системы водоснабжения вспять.

Бытовое насосное оборудование не рассчитано на ее движение в нештатном направлении.

Обратный клапан используется для пропуска водного потока только в одном направлении, перекрывая ему полностью путь назад (+)

На рынке есть модели насосных станций, в комплектацию которых производители закладывают наличие обратного клапана. К подобным вариантам прилагается шланг всасывания с вмонтированным обратным клапаном. Но в большинстве случаев эту арматуру приходится приобретать самостоятельно.

Ставятся подобные затворы как на всасывающую магистраль, так и на вводе во внутридомовую водопроводную систему сразу за насосом с гидроаккумулятором или перед насосной станцией.

В зависимости от места установки в схеме системы водоснабжения обратные клапаны подразделяются на:

• Донные. Препятствуют обратному движению поднятой из источника воды при выключении насосного оборудования. Создают условия для эксплуатации агрегата без постоянного наполнения водой перед запуском его самого и всасывающей магистрали.
• Трубопроводные. В их числе осевые и створчатые разновидности. Предотвращают падение рабочей величины давления в системе.

Если на конце всасывающей трубы насосной станции отсутствует обратный клапан, то при остановке насоса вода под действием силы тяжести начнет стекать обратно. В результате в магистрали будут формироваться воздушные пробки, в условиях «сухого хода» станут разрушаться уплотнители. Как следствие, вода проникнет в электронасос и вызовет его перегорание.

Обратным клапаном может быть оснащена не только начальная точка всасывающей магистрали. Для обеспечения поддержки давления его устанавливают на трубопроводе перед насосной станцией или перед гидробаком при его отдельном размещении

В большинстве своем современные помпы имеют защиту от таких процессов. Но воду для пуска в них придется заливать после каждой остановки агрегата.

В отдельных моделях насосов возможна и вовсе обратная раскрутка рабочего колеса, что может повлечь его выход из строя. Установка этой арматуры на линии забора жидкости из источника обязательна, иначе никакая электронная защита водонапорному агрегату не поможет.

При соединении нескольких насосных станций в единый узел обратные клапана защищают выключенный агрегат от давления работающих устройств

С трубопроводным обратным клапаном ситуация несколько иная. Здесь он больше защищает не насос, а систему водораздачи внутри дома. Запирая воду в трубах, не давая ей вернуться назад в гидроаккумулятор, обратный затвор способствует поддержанию в системе требующегося значения рабочего напора. Без него вода будет стремиться назад в аккумулирующий бак, заставляя его работать в нештатном режиме.

Обратные клапаны повышают эффективность и надежность работы насосной станции, защищая при этом насос, сантехнику и водопроводную систему от гидравлических ударов. В целом – незаменимое устройство. Но на открытие затвора воде приходится тратить усилия, что снижает давление потока после его прохождения на 0,1–0,3 атм.

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

Обратный клапан поддержки давления

Существует несколько конструкций обратных клапанов для трубопроводов с общим принципом работы. Все они должны обеспечивать однонаправленное движение рабочей жидкости, для чего внутри имеют запорный механизм. Он открывается по направлению потока, не препятствуя ему, а при попытке обратного тока воды незамедлительно закрывается.

При прямом движении воды затворный элемент в клапане отодвигается в сторону, а при обратном – закрывает трубу наглухо (+)

Обычный обратный клапан состоит из:

• корпуса;
• запорно-регулирующего элемента (рабочего органа);
• пружины (в ряде моделей она отсутствует).

Энергия напора воды, текущей в прямом направлении, отжимает запорный элемент от седла, создавая тем самым рабочее окно для беспрепятственного движения жидкости. А при изменении тока на обратный этот затвор под действием пружины и водного давления возвращается на исходное место, перекрывая трубопровод.

Изделия данного вида трубной арматуры различаются конструктивно, используемыми при штамповке материалами, а также способом крепежа к трубам. При этом практически все разновидности обратных клапанов могут использоваться при монтаже насосных станций, но не всегда это бывает практично и целесообразно.

Конструктивные разновидности изделий

Запорный элемент может передвигаться параллельно, перпендикулярно и под углом к оси трубопровода. Чаще всего при сухих трубах он в седло опускается под собственным весом. Устройство обеспечивает нормальное давление в водопроводе, предотвращая обратный ток поставляемой к водоразбору воды.

Поэтому при монтаже отдельных моделей обратных клапанов необходимо следить не только за стрелкой направления потока, но и за правильностью расположения крышки, где размещена направляющая для движущейся запорной детали.

В зависимости от конструкции затвор внутри обратного клапана сдвигается, поворачивается либо поднимается (+)

Внутренний запор в обратном клапане может быть выполнен в виде:

• золотника, состоящего из штока и запирающих тарелок;
• цельного либо разделенного на две створки диска;
• шарика с пружинящим механизмом и уплотняющими прокладками.

В клапанах с диаметром больше 400 мм диск при возвращении в седло достаточно сильно ударяется о корпус, что неизбежно ведет к поломке устройства. Чтобы избежать преждевременно износа арматуры, подобные затворы оснащают гидравлическими демпферами, которые делают ход диска плавным.

Однако в быту такие безударные обратные клапана не используются. В продаже есть более простые и дешевые аналоги.

Если обратный клапан нужен небольшого размера, то модель стоит выбирать либо шаровую, либо двустворчатую. В первом случае внутри перемещается небольшой шарик по и обратно движению воды, а во втором – перекрытие трубы производится за счет двух половинок диска закрепленных на одном стержне. Корпус обоих изделий получается малогабаритным из-за отсутствия внутри движущегося золотника с широким шагом перемещения.

Также существуют конструкции невозвратного типа с принудительным открытием/закрытием затвора. Управление потоком в этом случае производится за счет механических либо ручных устройств. Однако подобная обратно-запорная арматура в быту с насосными станциями не применяется. Она попросту для насосов не нужна.

Классификация по типу крепления

Помимо конструктивных различий в рабочем элементе обратные клапана, используемые для установки с насосными станциями, различаются и по способу крепления. Выбор здесь зависит от материала трубопроводов и технологии их соединения.

Муфтовый обратный клапан с подъемно-пружинным механизмом состоит из латунного корпуса с резьбовой нарезкой (1, 2), золотника (3), пружины (4), золотниковой тарелки-запора (5) и прокладки (6)

По способу соединения с трубами обратные клапана подразделяются на:

1. Муфтовые.
2. Фланцевые.
3. Межфланцевые.
4. Наварные (под сварку).

Первая разновидность с трубопроводами соединяется посредством резьбового перехода, а вторая подключается благодаря фланцам с уплотнителями. Межфланцевые обратные клапана вовсе не имеют собственных креплений, их фиксируют между фланцами других элементов водопровода с помощью длинных шпилек.

Вариант под приварку больше предназначен для использования в трубопроводах, по которым перекачиваются агрессивные среды. С насосными станциями их не монтируют. Обратные клапана с межфланцевым креплением выпускаются только в дисковом или двустворчатом исполнении.

Для систем водоснабжения чаще всего выбираются обратные клапана с подъемно-пружинным механизмом запора и муфтовым соединением. Их проще монтировать и демонтировать, а также подвергать ремонту путем замены пружины, которая является самым слабым звеном в данной трубной арматуре.

Межфланцевые изделия отличаются малыми габаритами и достаточно высокой ценой, их устанавливать на трубы разрешается как горизонтально, так и вертикально

Вариации по материалу изготовления

Корпус обратного клапана может быть:

• бронзовым;
• латунным;
• чугунным;
• стальным из нержавейки;
• пластмассовым.

Самыми долговечными являются модели из нержавеющей стали, они меньше всего подвержены коррозийным процессам. Из чугуна обратные затворы получаются громоздкими, поэтому в быту их редко можно встретить. Их в основном применяют на трубах с большим сечением. К бытовым насосным станциям подобные трубы не подсоединяются.

Наиболее популярные изделия – из латуни. Этот металл сравнительно дешев, не ржавеет и оптимально подходит ко всем видам труб. Пластмассовые изделия стоит брать только для магистралей с малым напором и полипропиленовых трубопроводов.

Основные поломки обратных клапанов происходят из-за износа пружины, для коттеджа стоит подбирать изделие с возможностью ее замены своими руками (+)

Рабочий запорный элемент изготавливается из:

• нержавейки;
• алюминия;
• пластиков.

В принципе все эти материалы одинаково хороши. Запорные детали небольшие по размерам и всегда выполняются высокопрочными и долговечными. Поломки чаще всего возникают в пружинном механизме. Поэтому пружины в подавляющем большинстве моделей идут из нержавеющей стали, которая славится своими антикоррозийными характеристиками и надежностью.

В магазинах также можно найти комбинированные обратные клапана, корпуса и крышки которых выполнены из разных материалов. Каждый производитель стремится удешевить свою продукцию и предложить рынку какую-нибудь новинку. Благо вся арматура проходит испытания, надо лишь требовать сертификат соответствия на соответствующие нормы и стандарты.

Чтобы добиться герметичности затвора при опускании его в седло применяются уплотнители из резины, пластмасс и наплавки из твердых металлических сплавов в различных комбинациях.

Монтаж клапанов с насосной станцией

При выборе обратного клапана необходимо учесть его номинальное давление, пропускную способность и проходной диаметр. Все эти данные содержаться в техническом паспорте.

Монтаж можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции по насосной станции. В ней производителем обязательно указываются рекомендованные места для установки всей необходимой арматуры.

Вариант установки ОК на погружной центробежный насос:

Главное здесь – это выяснить наличие/отсутствие обратного клапана в блоке насосной станции. Если он уже является штатным элементом установки подачи воды, то дополнительно ставить эту арматуру не стоит.

В этом случае запор будет только снижать пропускные возможности труб, а пользы от него никакой. Тратить деньги и время на установку ненужного элемента, который еще и будет создавать пусть и небольшие затруднения току воды, не стоит.

Стандартными местами установки обратных клапанов являются крайняя нижняя точка всасывающего трубопровода и вход в напорную магистраль сразу за насосной станцией

Если схема системы водоснабжения предполагает возможность опорожнения напорной магистрали либо работу насоса в режиме реверса, то верхний обратный клапан устанавливать после водонапорного агрегата нельзя. Он подобные действия попросту не допустит, блокирую поток воды к водонапорному агрегату.

Последовательность установки связки «клапан + задвижка» зависит от технологии пуска насоса. Есть модели, которые изначально рассчитаны на запуск на закрытую задвижку. В этих случаях обратный клапан необходимо монтировать после запорного крана.

Обратный запор в “нижней” позиции производители рекомендуют устанавливать во всех случаях вместе с сетчатым фильтром грубой очистки. Вода сначала должна подвергаться очищению от песка. Внутренние части системы будут быстрее изнашиваться от контакта с абразивными частицами.

Лучше вовсе сразу взять обратный запор со съемной или несъемной сеткой. Она защитит устройство от песка, с нею не придется устанавливать еще и дополнительный фильтр.

Выбирая точку монтажа для обратного клапана, необходимо учесть:

• направление потока воды;
• доступность арматуры для последующего ремонта и обслуживания;
• ограничения по строгой горизонтальности либо вертикальности установки некоторых типов обратных запоров;
• присутствие в воде песка, который может привести к засорению.

Менее всего подвержены загрязнению пружинные обратные клапаны с подъемным запорным элементом. Быстрее и проще всего устанавливать трубную арматуру с межфланцевым типом соединения. Но чаще для водопроводов в частных домах выбираются недорогие аналоги с фланцевым или муфтовым креплением.

При применении погружного насоса обратный клапан монтируется на конце трубы, опускаемой в водозабор, перед насосным устройством

При монтаже обратного клапана важно правильно его установить. Ось золотника должна располагаться строго в вертикальном положении. А при установке поворотного изделия ось поворота «захлопки» всегда должна оказываться выше осевой линии водного потока.

Контролировать направление тока воды и правильность расположения обратного клапана позволяет стрелка на его корпусе. Ее сложно не заметить, еще сложнее ошибиться с установкой запорного устройства в нужном положении.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Все о технологии установки обратного клапана для воды:

Видео #2. Обзор запорной арматуры блокировки обратного потока:

Видео #3. Какой вариант обратного клапана предпочесть для системы водоснабжения коттеджа:

Использование обратных клапанов упрощает эксплуатацию насосных станций и снижает риск возникновения аварий в водопроводной системе. Не стоит экономить на этом небольшом, но важном изделии.

Производители сейчас предлагают массы вариантов данной арматуры разного типоразмера, способа срабатывания запора и типа крепления. Для любой системы водоснабжения и вида насоса легко получится подобрать оптимальное решение.

Будем рады узнать ваше мнение. Желающие прояснить сложные технические моменты, поделиться опытом или указать на недоработку материала в расположенном ниже блоке могут оставить комментарии.