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.
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.
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:
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:
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.
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:
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.
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.