Пенза
ул. Чаадаева, 135
info@prt-metall.ru
Корзина
  • Ваша корзина пуста!

Меню

Виды обратных клапанов и сфера их применения

Управление движением среды в трубопроводах осуществляется при помощи различной запорно-регулирующей арматуры. Краны, затворы, заслонки, вентили оснащены ручными или автоматическими приводами, позволяющими изменять положение затвора и изменять сечение проходной части трубы. Обратные клапаны работают иначе, они обеспечивают возможность перемещения жидкости, или газа только в одном направлении.

Срабатывают устройства автоматически, если возникает угроза возврата среды, то затвор клапана полностью перекрывает проход. Чем больше давление противотока, тем сильнее прижимается заслонка к седлу и герметизирует трубопровод. При восстановлении нормального перепада давлений, клапан открывается, и жидкость начинает движение в нужную сторону.

Устройство клапана обратного хода

Арматура собрана в цилиндрическом корпусе из латуни, стали или чугуна, пластика, оборудованном двумя патрубками для монтажа. Установка в трубопровод производится при помощи резьбовых фитингов, фланцев, сварки или пайки, в зависимости от особенностей модели и конфигурации трубопровода.

Внутри корпуса находится дисковая или сферическая заслонка, способная передвигаться на некоторое расстояние по продольной оси. Со стороны подачи среды установлена кольцевая перегородка с центральным отверстием — седло. Заслонка оснащена пружиной, которая прижимает ее к седлу со стороны выхода трубопровода.

Когда в корпус клапана поступает вода, другая жидкость, или газ, давление которых превышает усилие пружины, то затвор сдвигается, открывая проход. Трубопровод работает на подачу среды. В случае падения давления пружина возвращает заслонку на место, перекрывая путь обратному движению.

Часто в сантехнических и отопительных трубопроводах устанавливают клапаны без возвратной пружины. Перемещение затвора осуществляется под действием возвращающейся жидкости. Скорость срабатывания такой арматуры несколько ниже, но вполне достаточна для предотвращения аварийных ситуаций. В ряде моделей возврат заслонки на седло происходит под действием силы тяжести. Такие клапаны должны устанавливаться в строго определенном положении, помеченном стрелкой на корпусе. Для пружинных модификаций ограничений по способу монтажа нет, нужно только проверить соответствие направлению движения среды.

Виды обратных клапанов

В трубопроводах различного назначения используются клапаны десятков видов и разновидностей. Отличаются они размерами, материалами изготовления, рабочим давлением, способом монтажа и другими характеристиками. Классификация производится по разным параметрам. Выбирая арматуру обращают внимание на те характеристики, которые важны в конкретной конструкции трубопровода.

Базовые характеристики:

  • Материал изготовления корпуса. Производители используют сталь, чугун, латунь, бронзу, титан, нержавеющую сталь. Из стали и чугуна изготавливают клапаны для промышленных трубопроводов, работающих под высокими давлениями и температурами. В бытовых трубопроводах устанавливают латунные и бронзовые изделия. Если трубы полиэтиленовые, или пропиленовые, то часто используют пластиковые клапаны, рассчитанные на температуру среды до 95 оС и давление не более 5 – 6 бар.
  • Материал затвора. Здесь тоже можно увидеть широкий выбор материалов. В промышленной арматуре устанавливают металлические седла и захлопки из нержавеющей стали или коррозиестойких сплавов. В клапанах сантехнического и отопительного назначения бытового уровня затворы изготовлены из термостойких полимеров. Они менее стойкие к перепадам давления чем металлические, что определяет более низкий ресурс.
  • Форма затвора: шар, тарелка или диск. Также встречаются заслонки из двух элементов, которые открываются наподобие створок двери. Они создают минимальное сопротивление движению среды, что определяет их использование в промышленных магистралях с большим объемом прокачки среды.
  • Особенности возвратного механизма. Пружинные клапаны срабатывают быстро и отличаются надежностью, но пружина является самым слабым звеном конструкции. Если жидкость загрязнена, или слишком вязкая, то пружина испытывает перегрузки, засоряется, что приводит к снижению упругости, а то и полной потере работоспособности. Пружинные клапаны чаще всего устанавливают в трубопроводах небольшого диаметра с очищенной на фильтрах средой. Гравитационный возврат заслонки, или срабатывание при обратном давлении среды используется в промышленных трубопроводах.
  • Тип монтажа. В бытовых трубопроводах почти всегда устанавливают клапаны на резьбе. В промышленных — на фланцах или приварные. В полимерных трубопроводах практикуется резьба, пайка, компрессионное и термосварное соединение.
  • Защита от ударных нагрузок. В бытовых трубопроводах резкое изменение направления движения потока среды и перепады давления встречаются редко. Но в промышленных магистралях подобные нештатные ситуации не исключены. Особенно опасны они в трубах диаметром более 400 мм. Срабатывание клапана может сопровождаться ощутимым ударом, способным нарушить герметичность трубопровода. Клапаны больших диаметров комплектуют гидравлическими тормозными устройствами, или демпферными грузами, компенсирующими возвратное усилие.

Клапаны сложно разделить по сфере использования. Один и тот же узел может исправно служить в магистралях ГВС, сетях радиаторного отопления и теплого пола. При выборе арматуры необходимо учитывать конкретные технические характеристики:

  • номинальный диаметр сечения прохода DN;
  • рабочее (PN) и предельное давление;
  • температурный диапазон эксплуатации;
  • гидродинамическое сопротивление;
  • разница давлений, при которой клапан срабатывает.

Оптимальное решение, когда клапаны выбирают по условиям эксплуатации, с учетом соответствия базовых характеристик. Устанавливать первый попавшийся в каталоге клапан не рекомендуется. Характеристики модели должны быть прописаны в проектной документации и обоснованы расчетами.

Как определить, нужен ли обратный клапан?

Каждый узел в системе трубопроводов создает дополнительное гидравлическое и газодинамическое сопротивление. Даже при полном совпадении диаметров условного прохода трубы и арматуры, появляющиеся в местах соединения завихрения и турбулентные явления, ощутимо влияют на скорость потока и объем прокачки жидкости или газа. Обратные клапаны не являются исключением, поэтому устанавливать их нужно только в случае прямой необходимости, обоснованной инженерными расчетами.

Опыт проектирования водопроводных и отопительных сетей говорит о том, что обратные клапаны рационально использовать только в ряде подтвержденных расчетами случаев:

  • в системах водозабора с использованием скважинных и колодезных насосов;
  • в сетях ГВС с использованием бойлеров прямого и косвенного нагрева;
  • перед узлом учета расхода воды (счетчиком);
  • в канализационных трубопроводах;
  • в системах коллекторной разводки теплоносителя на радиаторы и теплые полы.

При правильном расчете гидравлического сопротивления клапана и условий срабатывания, ничего, кроме пользы, арматура не пронесет. Если клапан установлен просто так, из-за необоснованных опасений, что его отсутствие может угрожать безопасности системы отопления или водоснабжения, то результатом будут только лишние расходы.

Как правильно выбрать клапан

При покупке обратного клапана в первую очередь необходимо проанализировать особенности среды, с которой будет работать арматура. Если вода, техническая жидкость, или газ предположительно загрязнены, например, вода закачивается из скважины в песчаном грунте, то лучше всего выбрать клапан с поворотным или двухстворчатым  затвором. Для водопроводов с магистральной подачей, оборудованной системами водоподготовки и очистки, рационально установить дисковые или шаровые клапаны. Арматура такого рода прослужит 5 – 10 лет без сбоев в работе.

В отопительных однотрубных и двухтрубных системах, а также при коллекторной многоконтурной разводке лучше всего использовать штатные клапаны, входящие в группы быстрого монтажа. Они идеально совместимые с остальными узлами запорно-регулирующей арматуры и не вызывают осложнений в работе.

При покупке клапана обратного хода обязательно проверяйте материалы изготовления. Они должны быть прописаны в техническом паспорте изделия. Для уплотнений брендовые производители используют NBR или EPDM. Если материал не указан в спецификации, то возникает обоснованное подозрение, что это может быть дешевый пластик, который потеряет прочность после 100 – 200 циклов срабатывания (в лучшем случае).

Для бытовых трубопроводов лучше всего выбирать клапаны с корпусом из латуни марок CW617N, ЛС58-2, CW509L,  бронзы БрАЖШ1-6-6Л, или похожих по свойствам  сплавов. Если марка сплава не указана, то, как и в случае с уплотнителями, арматуру лучше не покупать. Вместо латуни или бронзы в дешевых клапанах часто используют силумин, покрытый напылением, имитирующим цвет бронзы или латуни. Такие изделия прослужат недолго, даже при умеренных нагрузках.