Функционирование трубопровода в нормальном режиме предполагает движение воды или другой рабочей среды в одном направлении. В случае снижения давления внутри системы есть вероятность возникновения обратного потока. Данное явление способно нанести вред насосному оборудованию, арматуре и самим трубам. Чтобы предотвратить его появление, используются обратные клапаны. Данный тип защитной арматуры пропускает вещество только в одном направлении. При возникновении обратного потока она автоматически перекрывает движение воды и отсекает аварийный участок, защищая тем самым систему и установленное оборудование.
Возможности использования обратных клапанов
Данный вид арматуры интегрируется в трубопроводы различных инженерных сетей. Чаще всего такие клапаны применяются в системах:
- Централизованного водоснабжения: устройство используется для предотвращения попадания горячей воды в холодный трубопровод в случае падения давления. Также обратный клапан защищает установленные перед ним счетчики от гидроударов, которые могут возникать при эксплуатации неисправной сантехники;
- Автономного водоснабжения: обязательным компонентом такой системы является погружной насос, который доставляет воду из скважины. В случае его остановки может происходить отток воды в обратном направлении, что негативно сказывается на перекачивающем оборудовании. Предотвратить это явление помогает обратный клапан;
- Автономного отопления: циркуляция теплоносителя в таких системах обеспечивается насосами. Перед ними обязательно нужно устанавливать обратный клапан. Он предотвращает отток воды из труб при отключении насосного оборудования, обеспечивая тем самым стабильность работы всей отопительной системы;
- В промышленных сетях: обратные клапаны активно используются не только в быту, но и на производственных, коммунальных и прочих предприятиях. Они применяются в составе систем разного назначения. Это могут быть как водопроводы, так и сети, используемые для транспортировки химических веществ, стоков, нефтепродуктов и прочего.
Виды обратных клапанов
Дисковые клапаны
Данный тип запорной арматуры состоит из компактного корпуса и затвора, выполненного в виде диска (пластины). Среди всех подобных устройств эти являются самыми малогабаритными. Кроме того, они доступны в различных вариантах исполнения.
-
Пружинные. В таких клапанах затворный диск оснащен пружиной. Она прижимает пластину к седлу при понижении давления в системе, полностью перекрывая отверстие. В нормальном рабочем состоянии диск отжимается, создавая условия для свободного протока вещества.
-
Двухстворчатые. Созданы специально для сложных трубопроводных систем, которые наиболее подвержены гидроударам. Отличительная черта – двухстворчатый диск, который складывается пополам под воздействием потока. При сниженном давлении воды створки раскрываются и прижимаются к седлу, закрывая диаметр отверстия.
Лепестковые (поворотные) клапаны
Имеют классическую конструкцию, которая дополнена затвором в виде золотника-захлопки. Ось запорного элемента расположена над проходным отверстием. Подвергаясь воздействию потока, заслонка постоянно находится в поднятом состоянии. Если давление в системе понижается, золотник опускается и перекрывает канал. Поворотные клапаны характеризуются неприхотливостью к чистоте транспортируемой среды и способностью эффективно работать в трубах большого диаметра.
На сегодняшний день данный тип обратного клапана представлен двумя вариантами.
- Простые. Представляют собой арматуру с проходным диаметром до 400 мм. Предназначены для систем, в которых возникающие гидроудары не способны нанести существенный вред трубопроводу или самому клапану.
- Безударные. Выпускаются в виде деталей диаметром от 400 мм, дополнительно оснащенных специальным механизмом, который обеспечивает плавное закрытие золотника и исключает возникновение гидроударной волны при срабатывании клапана.
Шаровые клапаны
Данный тип арматуры представляет собой запорный механизм, оснащенный затвором в виде шара. В нормальном рабочем состоянии он оставляет проход открытым, при падении давления шар опускается и перекрывает отверстие. Такой клапан идеально подходит для трубопроводов водопровода и сточных вод, канализации. Арматура с шаровым запорным элементом проигрывает дисковым аналогам в габаритах. Однако у нее также имеется множество преимуществ:
- стойкость к резким перепадам давления и температуры;
- безопасность и простота эксплуатации;
- идеальная герметичность закрытого прохода;
- минимальное гидравлическое сопротивление;
- многофункциональность и универсальность.
Подъемные клапаны
Данный вид арматуры отличается наличием затвора, который выполнен в виде поднимающегося золотника. Под напором воды затвор постоянно находится в поднятом состоянии. Когда давление в трубах падает, он опускается на седло и перекрывает ход потока. Такой клапан устанавливается исключительно на горизонтальных участках трубопроводной системы. При этом обязательно нужно обеспечить точность вертикального расположения его золотника.
Подъемные клапаны очень требовательны к чистоте рабочей среды. Также их недостатком является большое гидравлическое сопротивление. Однако при этом данные устройства имеют ряд неоспоримых достоинств:
- простую установку и возможность демонтажа при обслуживании;
- точность срабатывания и герметичность перекрытия отверстия;
- компактные габариты и надежную конструкцию.
Правильный выбор обратного клапана
Данный тип арматуры подбирается в соответствии с характеристиками и эксплуатационными особенностями трубопроводной системы, на которую он будет установлен. Сегодняшний ассортимент обратных клапанов включает широкое разнообразие устройств, отличающихся по целому ряду параметров. Их ключевыми характеристиками являются:
- материал: чугун, сталь, нержавеющая сталь, латунь, бронза;
- рабочее давление − от 16 до 40 бар;
- температурный режим − до +450 °С;
- диаметр − от 15 до 800 мм.
Также обратные клапаны различаются по типу крепления.
- Приварочное – фиксация осуществляется с использованием сварки. Применяется данный метод в системах с агрессивными средами.
- Фланцевое – клапан присоединяется к трубе с помощью специального крепежа, оснащенного уплотнителями.
- Муфтовое – выполняется резьбовыми муфтами. Подходит для систем с трубопроводами небольшого диаметра.
- Межфланцевое – осуществляется методом зажима клапана между фланцами труб. Используется на участках с небольшими габаритами.
Естественно, при выборе обратного клапана нужно учесть и конструктивные особенности устройства. Специалисты рекомендуют использовать:
- для отопительных систем – поворотные клапаны, которые отличаются стойкостью к загрязненной среде и способны обеспечить стабильную циркуляцию теплоносителя;
- для водопроводных систем – шаровые клапаны с муфтовым креплением, предназначенные для трубопроводов малого диаметра с чистой рабочей средой;
- для других «чистых» систем из металлопластика – пружинные клапаны с дисковым затвором, имеющие компактные размеры и эффективно защищающие сети от гидроударов.
Особенности установки обратных клапанов на трубопроводы
Разнообразие характеристик и конструктивных решений обуславливает разницу в способах монтажа данного вида запорной арматуры. При установке таких клапанов обязательно нужно учесть направление потока внутри трубопровода. На корпусе изделия есть специальные стрелки, которые указывают на правильное расположение устройства.
В зависимости от выбранного клапана также нужно соблюсти следующие требования.
- Межфланцевые устройства размещаются и зажимаются между фланцами трубопровода. Обязательно между всеми компонентами нужно установить уплотнители.
- Подъемный клапан требует точной ориентации по вертикальной оси. В противном случае золотник будет срабатывать неправильно и неэффективно.
- Муфтовые клапаны монтируются методом навинчивания на резьбу трубопровода с применением дополнительных муфт и уплотнителей.
Преимущества современных обратных клапанов
Обратные клапаны, выпускаемые сегодня отечественными и зарубежными производителями, имеют тщательно продуманную конструкцию и высокую эффективность. Их основными достоинствами являются:
- способность стабильно работать при высоких перепадах давления;
- минимальный ход запорного элемента, сокращающий время перекрытия потока;
- автоматическое срабатывание при изменении рабочих параметров системы;
- относительно небольшие масса и габариты;
- возможность применения в системах разного назначения;
- простая конструкция, легко поддающаяся обслуживанию и ремонту;
- полная герметичность перекрытия потока;
- отличная пропускная способность;
- установка с использованием различных технологий крепления.
Правильный выбор и профессиональный монтаж обратного клапана, выполненный квалифицированными мастерами, позволит надежно защитить трубопровод и оборудование от губительного воздействия гидроударов, а также обеспечить стабильность системы на многие годы.