Разновидности обратных клапанов для воды

Принцип действия обратного клапана

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет. Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной. Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана. Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние. Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе. Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

• серый чугун;
• сталь;
• латунь;
• нержавеющая сталь.

Разновидности регулирующей клапанов

В зависимости от конструкции регулирующих органов, арматура разделяется на:

• седельную;
• клеточную;
• мембранную;
• золотниковую.

Седельный клапан, в свою очередь, может иметь 1 либо 2 седла. Односедельная арматура имеет одно пропускное отверстия, такие конструкции устанавливаются на трубопроводы малых диаметров (до 150 мм). 2-ух седельный клапан имеет преимущество в плане уравновешенного плунжера, он может эксплуатироваться в системах с давлением до 6.5 МПа и диаметром до 300 мм. Запорный плунжер может выполняться в стержневой, тарельчатой либо игольчатой конфигурации.

Схема конструкции клеточного клапана

В арматуре клеточного типа затвор имеет форму полого цилиндра, перемещающегося внутри отверстия — клетки, которая одновременно выступает в качестве направляющего устройства и пропускного узла. Сам цилиндр обладает радиальной перфорацией, за счет которой выполняется регулировка давления в трубопроводе. Особенности конструкции клеточной арматуры обеспечивают минимальный уровень шума и вибрации при работе клапана.

В отличие от седельных и клеточных клапанов, которые могут комплектоваться ручным приводом, мембранная арматура выпускается исключительно с пневматическими либо гидро-приводами. Затвором в ней служит эластичная резиновая мембрана (реже — мембрана из фторопласта). Привод может быть вынесенным либо встроенным.

Поскольку гибкость мембраны может ставать причиной погрешностей в регулировке давления, клапан комплектуется дополнительным узлом — позиционером, контролирующим пространственное положение соединяющего мембрану с приводом штока. К преимуществам мембранных конструкций относится устойчивость резинового затвора к химически агрессивным средам и коррозии, что позволяет использовать такую арматуру на трубопроводах химической промышленности и транспортирующих нефтепродукты линиях.

Конструкция мембранного клапана

Золотниковый клапан регулирует уровень давления рабочей среды за счет поворота затвора (золотника) на определенный угол, что приводит к частичному открытию либо закрытию пропускного отверстия. По принципу действия такая арматура схожа с обычными шаровыми кранами, чаще всего она применяется в энергетической промышленности.

Преимуществом золотниковой арматуры является необходимость прикладывания минимальных усилий при управлении клапаном, поскольку давление жидкости в пропускном отверстии практически не оказывает сопротивление на перемещение запорного элемента. Однако такие конструкции не способы обеспечить полную герметичность отсечения рабочей среды при закрытии седла, поэтому они практически не применяются на трубопроводах с высоким давлением.

Маркировка

Технические требования к регулирующей арматуре приведены в нормативном документе ГОСТ №12893 «Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные». Согласно положениям ГОСТа, все клапаны имеют унифицированную маркировку типа 21ч10нж, в которой:

• 21 — тип арматуры (регуляторы давления имеют числовую номенклатуру 21 и 19);
• ч — материал изготовления корпуса (ч — чугун, с — углеродистая сталь, б — латунь либо бронза, тн — титан, п — пластик);
• 10 — тип привода (в данном случае — механический, 6 — пневматический, 7 — гидравлический);
• нж — материал изготовления уплотнительных поверхностей, нержавейка.

Основным отечественным производителей клапанов является компания «Авангард»  (Старооскольский арматурный завод). Среди зарубежных компаний отметим фирмы Dafnoss (Дания), Bugatti (Италия) и FAR (Италия).

Принцип действия

Обратный клапан для подключения стиральной машины к канализации ничем не отличается от всех устройств такого типа. Принцип его действия основан на отсечке движения воды в одну сторону и свободном ее проходе в другую. Рабочим органом клапана является шарик или специальная кулиса, способные смещаться в одну сторону для прохода потока. Под давлением струи воды они открывают проход, но, при воздействии с обратной стороны, сечение трубки перекрывается.

Рекомендуется устанавливать обратный клапан для канализации для стиральной машины с первых дней эксплуатации. Стоки остаются в шланге, особенно если используется удлинитель. Во время заполнения машины водой грязь попадает в барабан, что ухудшает качество стирки. Кроме того, опасность самослива или других нежелательных эффектов появляется не со временем, она есть всегда. Даже новая машинка, только что купленная и включенная в первый раз, при неправильном расположении сливного шланга подвергается опасности.

Необходимо иметь в виду, что клапан отличается ограниченным сроком службы. Подвижные детали конструкции понемногу покрываются слоем известковых отложений. Герметичность падает, способность открываться до нужного положения уменьшается. Если не обращать внимания на состояние устройства, через некоторое время оно попросту прекратит функционировать. Поэтому, надо своевременно менять клапан, чтобы не оказаться в неприятной ситуации. Машинка выполнит весь цикл стирки и начнет слив отработанной вода, но клапан не откроется. Помпа будет работать без остановки, пока не перегорит. Если в этот момент никого не окажется дома, чтобы вовремя обнаружить проблему и хотя бы остановить процесс, машину придется ремонтировать.

Разновидности и производители

Необходимо правильно подбирать клапан для канализации для стиральной машины, поскольку механика слива у разных производителей имеет свою специфику. Кроме того, некоторые фирмы устанавливают внутренний клапан на свои изделия, исключая возможность появления опасных эффектов. При покупке машинки, до первого ее запуска, надо уточнить этот момент, чтобы приобрести клапан, если он нужен. Различают несколько видов обратных клапанов:

• моечный;
• неразборный;
• сегментный;
• врезной;
• пристенный.

Моечный клапан подключается к сифону кухонной мойки, куда часто выводят шланг. Неразборный рекомендуется использовать только для регионов с мягкой водопроводной водой. Но и в этом случае он прослужит 2-3 года максимум. Его преимуществом можно назвать только низкую цену.

Сегментная конструкция хорошо разбирается, что позволяет периодически очищать устройство от наслоений и накипи. Это значительно увеличивает срок службы устройства.

Врезной обратный клапан для канализации стиральной машины устанавливается в разрыв выпускного шланга. Для этого устройство оснащено двумя патрубками с обоих концов. Шланг разрезают и вставляют клапан, стараясь не перепутать направление стока воды. Если допустить ошибку, он начнет работать наоборот, что недопустимо.

Пристенный клапан устанавливается в стационарном положении. Он крепится к стене на облицовочную плитку, а шланг подключается к патрубку в нижней части устройства. Такие модели выглядят весьма привлекательно, они изготавливаются из хромированного металла и могут периодически прочищаться. Недостатком этого вида является необходимость сравнительно сложного монтажа, а также — высокая цена.

Выбирая нужную модель, рекомендуется в первую очередь рассматривать продукцию известных производителей:

• Siroflex (Италия);
• Alcaplast (Чехия);
• Merloni (Италия);
• McALPINE (Шотландия);
• АниПласт (Россия).

Кроме того, надо внимательно изучить инструкцию, в которой могут иметься прямые указания на необходимую конструкцию и модель клапана.

Как самостоятельно изготовить обратный клапан

Такая возможность есть, так как устройство элементарного клапана простое в исполнении, а в продаже имеется все необходимое для этого. Стандартная муфта с наружной резьбой послужит в качестве седла. Корпус изготавливается из тройника с внутренней резьбой. Жесткость пружины установить сложно, но опытным путем ее можно подобрать.

Диаметр металлического шара должен быть немного меньше, чем внутренний диаметр тройника. Это обеспечит ему свободный ход. Крышкой послужит пробка, изготовленная из сантехнической резьбовой заглушки. Сразу нужно позаботиться, чтобы в наличии имелась лента ФУМ для герметизации резьбовых соединений.

Процедура изготовления усложнена только тем, что потребуется специальный инструмент. Прикручивать элементы воедино нужно ключами, газовым, в том числе. Помимо набора ключей понадобится ножовка по металлу, тиски, рулетка и инструмент для нарезания резьб, как внутренних, так и внешних. Если все это есть, изготовить обратный клапан сможет каждый.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

Муфта, служащая седлом вкручивается в боковое ответвление тройника

При этом важно утопить ее настолько, чтобы муфта перекрывала основной канал на 2-3 мм. Это не позволит шару произвольно перемещаться.
В рабочую камеру вкладывается металлический шар

Его можно взять от старого подшипника. Затем закладывается пружина.
Второй боковой патрубок закручивается, а соединение герметизируется. Устанавливается пробка, которая служит упором для пружины.

Главное, правильно подобрать пружину. Она должна иметь меньший диаметр, чем отверстие в тройнике и меньше шара. Но при этом при сжатии она не должна изгибаться, складываться относительно продольной оси. Требуемая жесткость определяется опытным путем после соответствующих замеров давления и пропускной способности.

Виды обратных клапанов

По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды:

Клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.

Самая компактная конструкция среди всех видов.

У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной.

В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток.

При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Диапазон размеров обратного клапана 15 мм – 200 мм.

В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе.

В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.

В них запорный диск под действием потока воды складывается пополам. Обратный поток возвращает диск в исходное состояние, прижимая его к седлу. Диапазон размеров 50 мм – 700 мм, еще больше, чем у пружинных дисковых клапанов.

Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу.

За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.

Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные.

Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.

Клапан обратный поворотный или лепестковый

В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка».

Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды.

При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.

В обратных клапанах большого диаметра происходит сильный удар золотника о седло, что приводит к быстрому выходу конструкции из строя.

При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана.

Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы:

1. Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
2. Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.

Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды.

Подобный клапан установлен в аэродинамической трубе NASA, размер которой 7 метров в диаметре.

Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.

Обратный шаровый

Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана.

Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.

Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.

Обратный подъемный

В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.

Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток.

При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

Такие клапаны устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов. Обязательное условие – вертикальное расположение оси клапана.

Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана.

Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.

Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.

1. Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
3. Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

Характеристики

DN диаметр проходного отверстия или номинальный диаметр. Он достаточно условный и не соответствует реальному проходному диаметру внутри трубы.

Надо также учитывать толщину стен трубы. Для примера ниже приведена таблица, из которой видно, насколько реальный проходной диаметр отличается от номинального прохода.

Условный проход DN, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Истинный внутренний диаметр
150	159	8	143
150	159	5	159

Все размеры условных проходов прописаны в Межгосударственном стандарте соединения трубопровода и арматуры (Москва, Стандартинформ, 2006). Диапазон размеров обратного клапана колеблются в пределах 15−200 мм.

Принцип работы обратного клапана

Принцип его работы на самом деле прост. Обратный клапан является автоматическим устройством, и для правильной работы его не нужно подключать к системам управления. Перепад давления важен для его правильного функционирования. Он появляется на дроссельной заслонке, и клапан закрывается или открывается.

• Эти процессы должны происходить немедленно, но это не всегда так. Подача открывается при превышении порогового перепада давления. Если есть так называемый давление открытия, обратный клапан открывается.
• Процесс закрытия потока через обратный клапан аналогичен. Тогда появляется небольшая инерция системы. Процесс закрытия клапана не начинается, пока не пройдет некоторое время после прекращения потока.

Если обратный клапан дополнительно оснащен пружинной нагрузкой или установлен таким образом, что он перемещается в правильное положение под действием силы тяжести, он работает быстрее.

Клапаны под нагрузкой отличаются от стандартных обратных клапанов тем, что они просто закрываются при одинаковом давлении. Их можно открыть только после того, как разница давлений станет достаточно большой, чтобы преодолеть силу тяжести или сопротивление пружины, установленной в обратном клапане.

Материалы для производства

Чугунный клапан

Для изготовления таких конструкций используют материалы, которые соответствуют необходимым требованиям, выставляемым для определенного вида труб и рабочих составов.

Клапан может быть изготовлен с использованием следующих материалов:

• чугуна для ковки или литейного (серого);
• нержавеющей или углеродистой стали;
• бронзы;
• инконеля, монеля и других металлов, в основу которых входит никель.

Из серого чугуна, например, в большинстве случаев изготавливают низкопробные приспособления. Бронза, ввиду своей высокой стойкости к коррозии, применяется для работы с коррозионно-активными материалами. Углеродистую сталь, как наиболее прочный из перечисленных металлов, используют там, где поддерживается высокое давление. Жаропрочный хромомолибденовый материал используют на производствах, где температура воздуха может подниматься до 600°С.

Для уплотнения и улучшения герметизации седла, штока клапана и затвора, в большинстве случаев используют графит, хлопок, резину или тефлон (все зависит от разновидности и температуры содержимого труб, а также от условий, в которых используется прибор).

Варианты схем подключения

Перед выбором обратного клапана выясните его назначение в вашей системе отопления. Облегчим задачу и подскажем варианты применения возвратных затворов:

1. Клапаны ставятся на отдельные контуры закрытой схемы, оборудованные циркуляционными насосами. Цель – предотвратить возникновение паразитных потоков, ухудшающих работу отопительных ветвей либо включенных параллельно котлов.
2. При установке на байпас параллельно насосу затвор помогает системе автоматически перейти в режим естественной циркуляции, когда внезапно отключилась подача электроэнергии.
3. Врезка в трубопровод подпитки позволяет избежать опорожнения отопительной сети в различных ситуациях.

Схема обвязки 2 котлов – дровяного и электрического – с применением возвратных затворов В качестве примера правильной установки обратных клапанов приведем схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. В случае остановки одного из насосов второй неизбежно погонит теплоноситель паразитным потоком по малому кругу. Без запорной арматуры здесь не обойтись.

Второй пример типичен для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды, переделанных под работу с насосом. Основной режим – принудительный, но при отключении света агрегат на байпасе остановится и перестанет поджимать исполнительную часть обратного клапана, врезанного в прямую магистраль. Тогда возобновится конвекционное течение воды по основной линии, пока не подадут электричество.

Установка обратного клапана на подпитку не обязательна, но может избавить вас от неожиданных проблем. Реальный пример из практики: домовладелец решил поднять давление в системе отопления и открыл кран подпитки в котельной. Поскольку на тот момент предприятие водоканала производило ремонт сети и перекрыло водоснабжение, теплоноситель передавил холодную воду и частично ушел в трубу. Вместо подпитки вышло опорожнение, в результате давление упало и газовый котел остановился.

Принцип работы

Все обратные клапаны предназначены для того, чтобы обеспечить ток жидкости в одном заданном направлении. Как только насос, подающий воду, прекращает свою работу, затвор перекрывает проход. Это может произойти за счет пружины, которая удерживает тарелку, или же за счет собственной массы тарелки. Когда насос заработает и давление на входе в арматуру превысит давление на выходе, рабочий элемент отодвинется в сторону, обеспечивая ток воды.

• https://usamodelkina.ru/2916-obratnyy-klapan-v-domashnih-usloviyah.html
• https://oburenie.ru/oborudovanie/kak-sdelat-obratnyi-klapan-dlja-nasosa-svoimi-rukami.html
• https://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/vannaya-i-kommunikacii/obratnyj-klapan-svoimi-rukami.html
• https://vodasovet.ru/vodoprovod/obratnyj-klapan
• https://stroyobzor.info/fasad/sistemy-vodootvoda/vozdushnyj-klapan.html
• https://okcomfort.com/elektrika/ventilyacia/obratnyy-klapan-svoimi-rukami.html
• https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/kak-vybrat-obratnyi-klapan-dlya-vody-vidy-i-xarakteristiki.html

Изготовление и установка обратного клапана своими руками

Хотя на рынке и предлагается большой выбор разновидностей устройств для решения тех или иных задач, некоторые люди решают самостоятельно изготовить клапан. Для этого нужно будет приобрести отдельные элементы будущего изделия и средства крепления.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы самостоятельно смастерить запорную арматуру шарового типа для воды, необходимо заранее приготовить необходимые материалы:

1. Тройник с внутренней резьбой.
2. Для седла затвора нужно взять муфту с наружной резьбой.
3. Пружина из нержавеющей стали. Она должна входить в отверстие свободно.
4. Пробка. Она будет служить заглушкой для всего устройства и опорой для пружины.
5. Шарик стальной, диаметр которого чуть меньше номинального диаметра тройника.
6. ФУМ-лента.

Ход работ

Когда все материалы готовы, можно приступать к процессу сборки изделия. Для этого можно воспользоваться нижеприведенной инструкцией:

1. Первым делом в тройник закручивают муфту, которая будет служить седлом для затворного элемента. Вкручивать необходимо до тех пор, пока муфта не перекроет боковое отверстие тройника примерно на 2 мм. Это нужно для того, чтобы шарик не выскакивал в боковой проход.
2. Через противоположное отверстие сначала вставляют шарик, а затем пружину.
3. Проводят заглушку отверстия, через которое вставляли пружину. Делают это при помощи резьбовой пробки с использованием уплотнительной ленты.
4. Такое самодельное устройство будет пропускать воду в боковое отверстие за счет того, что прямой поток будет давить на шарик и на пружину, а при отсутствии потока шарик закупоривает проход, вернувшись в изначальное положение под действием пружины.

При самостоятельном изготовлении устройства рекомендуется правильно отрегулировать пружину. Она не должна отклоняться в момент, когда давление в системе низкое, и не быть слишком тугой, чтобы не препятствовать нормальному току жидкости.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Есть ряд правил и рекомендаций, которых необходимо придерживаться при проведении монтажных работ:

1. При помощью задвижки отключить подачу воды полностью или только на участке проведения монтажных работ.
2. Устройства, в которых рабочий элемент приходит в закрытое положение благодаря силе тяжести, следует монтировать в горизонтальном положении. На вертикальных магистралях такие устройства будут работать только в том случае, если вода движется по трубопроводу снизу вверх. Все остальные виды затворов можно закреплять как на горизонтальных, так и на вертикальных трубах.
3. Стрелка на корпусе прибора должна совпадать с направлением движения воды.
4. Перед устройством рекомендуется установить сетчатый фильтр, который будет задерживать мусор, присутствующий в жидкости.
5. Чтобы в будущем можно было диагностировать состояние прибора, на выходе из устройства можно закрепить манометр.
6. Не рекомендуется разрушать лакокрасочное покрытие на корпусе прибора, так как оно выполняет защитную функцию.

Схема подключения

В системах отопления и водоснабжения выбор места установки затвора определяется теми участками, где требуется поток воды или теплоносителя только в одном направлении, а гидравлические особенности системы могут привести к току жидкости в обратном. Эти запорные арматуры следует монтировать в соответствии со всеми требованиями нормативных документов. Существуют следующие схемы подключения:

1. Если в системе находятся несколько насосов, установленных паралельно друг другу, то клапан следует монтировать на присоединительном патрубке каждого насоса. Делается это для того, чтобы вода не оттекала в обратном направлении через вышедший из строя насос.
2. Если в систему установлены датчики расхода тепла или счетчики потребления воды, то на их патрубках следует установить клапан. Отсутствие затвора может привести к тому, что вода будет течь в обратном направлении через приборы учета, что приведет к неправильной работе этих приборов и некорректным показателям.
3. В отопительных системах с общим центром теплоснабжения прибор необходимо установить в узлах смешения на перемычке. Если этого не сделать, то теплоноситель может перейти из подающей трубы в обратную, минуя систему отопления.
4. В отопительной системе клапан устанавливают на участке, по которому теплоноситель поступает из нагревательного прибора в прибор отопления, если есть вероятность падения давления в этом участке. Это поможет предотвратить обратный отток воды из трубопровода при падении давления в наружной сети. В этом случае на обратном участке необходимо установить редуктор давления, работающий по принципу «до себя».

Схема подключения.

Устройство и принцип действия

Прежде чем заняться подбором автоматических отсечных приборов, следует узнать подробнее, какие они бывают, чем отличаются друг от друга, из каких материалов изготавливаются. Изделие любого типа состоит из практически одинакового набора основных элементов.

Корпус

Может быть выполнен из коррозионностойких материалов: латуни, нержавеющей стали, чугуна или полипропилена. На поверхность наносится стрелка, указывающая направление движения среды, величина давления на которое он рассчитан, в мегапаскалях (МПа), и диаметр в дюймах или миллиметрах.

Запорный орган

Может иметь форму шара, диска, тарелки. В некоторых моделях запорный орган выполнен в виде створок, как диск, разрезанный пополам. Выше линии разреза и параллельно ему вмонтирована ось, на которую надеты пружины створок.

Пружина

Удерживает запорный орган в положении «закрыто» при отсутствии давления. С включением насоса, запорный орган сжимает пружину и открывает проход, переходя в положение «открыто».

Уплотнение

Седло клапана уплотняется полимерным материалом, обеспечивая его плотное прилегание и герметичность, а положении «закрыто». Материалом для уплотнения чаще всего выбирают PTFE, проще говоря – фторопласт.
Несмотря на некоторые отличия, изделия всех типов имеют общий принцип действия:

• вода поступает в аппарат и давит на запорный орган;
• пружина, прижимающая запорный орган к седлу сжимается;
• запорный орган двигаясь следом за сжимающейся пружиной отрывается от седла, освобождая проход в нужном направлении;
• при снижении напора воды, пружина разжимается и давит на запорный орган, прижимая его к седлу, закрывая проход.

Таким образом исключается любая возможность изменения направления движения воды в трубопроводе.

Какие бывают клапаны

С учетом конструктивных особенностей различают следующие виды приборов:

• подъемные;
• лепестковые;
• двустворчатые;
• гравитационные.

Есть смысл познакомиться с каждым из них поближе.

Гравитационные клапаны

Большинство устройств можно отнести к пружинным. Исключение составляю гравитационные клапаны, механизм которых обходится без пружин. Их запорный орган так же открывается напором воды. При отсутствии давления он возвращается на место под действием собственного веса (гравитации). Конструкция их чрезвычайно проста. Диск запорного органа одним краем подвешен на оси, закрепленной в корпусе. Под давлением воды, диск поворачивается на оси и поднимается свободным краем вверх, открывая путь воде. При отсутствии воздействия диск под собственной тяжестью возвращается на седло, закрывая проход для воды.

К гравитационным относят лепестковый (на фото внизу) и редко используемый шаровый клапан. В первом случае происхождение названия можно объяснить схожестью запорного органа с лепестком. Во втором – проход воды закрывает и открывает полый шар, выполненный из легких коррозионностойких материалов.

Подъемные

Запорный механизм подобных устройств представляет собой металлический диск, скользящий по пластиковому штоку, пропущенному через отверстие в его центре. Концы штока проходят сквозь отверстия золотниковых тарелок, предотвращая его осевые смещения. Между запорным органом и одной из золотниковых тарелок установлена пружина. При подаче воды на вход устройства, диск затвора поднимается, сжимая пружину. Отсюда его название – подъемный.

Двустворчатые

Запорный орган в подобных устройствах состоит из двух половинок диска, закрепленных на стальной оси, на которую к тому же надеты пружины, удерживающие створки в положении «закрыто». По давлением воды створки раскрываются пропуская воду.

Интересно! В положении «открыто» створки напоминают крылья. Отсюда его народное название – бабочка.

Разновидности возвратных клапанов

По своему устройству и предназначению возвратные клапаны для воды подразделяются на виды:

Клапан межфланцевый пружинный, дисковый, двухстворчатый

Наиболее миниатюрная конструкция среди остальных видов – пружинный дисковый клапан, затвором которого служит пластина с пружинным элементом.

Когда клапан находится в рабочем состоянии, то диск под напором воды отжимается, благодаря чему достигается легкий проток воды.

Когда происходит снижение давления, пружина придавливает диск к седлу, загораживая отверстие протока воды.

Диапазонный размер обратных клапанов – от пятнадцати до двухсот миллиметров.

В сложных гидросистемах, когда происходит остановка насоса, возможен гидроудар, способный нанести повреждения всей системе.

В таких системах употребляются двухстворчатые клапаны, а в крупных и сложных системах они устанавливаются с амортизаторами для ослабления гидроудара.

В них запорный диск под влиянием потока воды складывается пополам. Возвратный поток вернет диск в отправное состояние, придавливая его к седлу. Диапазонный размер составляет от пятидесяти до семисот миллиметров, как видите, это намного больше, чем у пружинных клапанов.

Главным преимуществом межфланцевого обратного клапана являются меньшие размеры и вес клапана. В их устройстве наличествуют фланцы для прикрепления к трубопроводу.

За счет этого вес уменьшается в пять раз, а длина от шести до восьми раз, если сравнивать со стандартным возвратным клапаном такого же диаметра.

Плюсы: легкость монтажа и использования, можно ставить на горизонтальных и вертикальных участках трубопровода.

Клапан возвратный, поворотный или лепестковый

В данном устройстве запорным элементом принято считать золотник.

Ось разворота золотника располагается немного выше проходного отверстия. Под воздействием напора воды золотник запрокидывается и не мешает прохождению воды.

При снижении давления воды ниже возможного предела золотник выпадает и закрывает проходной канал.

При эксплуатации это спровоцирует возникновение гидроудара при срабатывании обратного клапана.

Посему поворотные обратные клапаны подразделены по своим свойствам на две группы:

1. Простые – такие клапаны могут быть диаметром до четырехсот миллиметров. Применяются в системах с ударными явлениями, они не смогут всерьез повлиять на работу гидросистемы и клапана.
2. Безударные – это клапаны с конструкциями, определяющими мягкое приземление золотника на седло.

Плюсами поворотного клапана являются: обеспечение работы в системе большого размера и низкая восприимчивость к загрязнению среды.

Этот клапан поставлен в аэродинамической трубе NASA, диаметр которой составляет семь метров.

Недостаток – это необходимость употребления демпфера в клапанах значительно большего диаметра.

Обратный шаровой клапан

Принципы работы возвратного шарового клапана схожи по действию с межфланцевым пружинным дисковым клапаном.

Запорным элементом в клапане считается шар с пружиной, придавливающей его к седлу. Шаровые возвратные клапаны используют в системах с трубами малого диаметра, в основном они нашли применение в сантехнике.

Клапан возвратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану по своим размерам.

Обратный подъемный клапан

В возвратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.

Под воздействием напора воды золотник поднимается, выпуская поток.

При уменьшении давления золотник спускается на седло, мешая возвратному движению потока.

Такие клапаны ставятся лишь на горизонтальных участках трубопроводов. Непременным условием является вертикальное положение оси клапана.

Главный плюс возвратного подъемного клапана – это возможность ремонта без необходимости монтажа всего клапана.

Минус – это большая восприимчивость к загрязненной среде.

Клапаны подразделяются на четыре группы.

1. Крепление приваркой. Возвратный клапан укрепляется к трубопроводу сваркой. Используется для работы в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Возвратный клапан объединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнителем.
3. Муфтовое крепление. Возвратный клапан прикрепляется к трубопроводу с помощью резьбовой муфты. Используется в системах малого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Возвратный клапан не имеет своего собственного крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Используется на участках с ограничением по величинам.