Дроссель, ниппель, вентиль и заглушка – все это разновидности клапанов – устройств, которые нужны для того, чтобы не выпускать назад то, что в них уже успели закачать.
Клапана используют везде: в надувных лодках и кроватях, автомобильных и велосипедных покрышках, газовых плитах и буровых установках. Причем конструкция ниппеля ножного насоса и вентиля запорной арматуры бурового насоса устроены и работают по одному и тому же принципу.
Содержание
1 Технические характеристики
Читая техническую документацию обратно запорных клапанов можно встретить незнакомые сокращения и обозначения. Например, Kvs – это значение пропускной способности в гидравлическом расчете для клапана. Это значение показывает какое количество воды в 20 градусов Цельсия проходит сквозь клапан в максимально открытом состоянии до тех пор, пока давление на клапан не упадет на 1 бар.
DN или Ду – это размер номинального диаметра трубопровода, который принят для унификации типоразмеров и измеряется в миллиметрах. Типоразмеры когда-то были регламентированы ГОСТом № 2833889.
Устройство обратного клапана
PN – это показатель номинального давления, утвержденный ГОСТом № 2634984. Pпр – это показатель пробного давления, при котором проводились испытания этой модификации клапанов. Pр – это показатель рабочего давления при котором гарантируется максимально надежная эксплуатация обратно запорной аппаратуры.
Итак, запорная арматура нужна для того, чтобы:
- регулировать показатели расхода;
- поддерживать нужные уровни давлений;
- смешивать ингредиенты в необходимых пропорциях;
- отслеживать заданные уровни жидкостей или газов.
к меню
1.1 Исполнение
Клапана размерами от миллиметра до метра с резьбовым, фланцевым или сварочным способом соединения делают из:
- чугунных;
- бронзовых;
- стальных;
- никелевых сплавов;
- каучуковых;
- тефлоновых;
- графитовых;
- хлопковых материалов.
к меню
1.2 Принцип работы
Когда в корпус со стороны всасывающего устройства попадает рабочая жидкость или газ, то шток с уплотнительной головкой на сальнике передвигает заслонку из открытого в закрытое положение, перекрывая входное отверстие.
Предохранительный клапан для водонагревателя
Конструкция любого обратно запорного клапана состоит из:
- корпуса с заслонкой или затвором;
- головки;
- крышки;
- седла;
- шпинделя, который еще называется более привычно штоком;
- маховика;
- автоматики или механики для перемещения шпинделя.
к меню
1.3 Виды и классификация
В зависимости от того, по какому принципу сконструирован затвор различают два вида клапанов:
- с линейной заслонкой (шиберные, вентильные, игольчатые, мембранные, тарельчатые, включая обратные клапаны и редукционный клапан);
- с поворотной заслонкой (дроссельные, шаровые, пробковые, регулирующие, приводные и дренажные клапана).
Сегодня подробно рассмотрим обратные клапаны.
к меню
1.4 Обзор трубных обратных клапанов (видео)
к меню
2 Зачем нужен обратный клапан для погружного насоса?
Обратные клапана для насосов предотвращают ток воды в трубах в обратном направлении или предупреждают смешивание воды из кранов с разной температурой. Все зависит от того, где этот клапан устанавливать. В последнее время широкое распространение получили обратно-прямоточные клапана, сделанные по API стандарту, которые рассчитаны на уровень давления от 10 — 170 бар. Размеры сварки труб внахлест по этому же стандарту – ANSI B16.11.
Клапана для насоса бывают:
- с откидными механизмами;
- с механизмами подъемного типа.
Откидные механизмы отличаются тем, что над седлом крепят затвор на шарнирах, который открывается под давлением поступающего внутрь водяного потока. Подъемная заслонка срабатывает, передвигаясь вверх-вниз по вертикально установленному цилиндру. Когда затвор (заслонка) прижимается к седлу – поток воды перестает поступать внутрь.
Для заслонок используют металлы или пластики различных параметров. Металлические заслонки применяют чаще в отопительных системах. Эти заслонки длиннее, чем пластиковые на один сантиметр при одно размерном диаметре. В отключенном состоянии затвор находится в закрытом положении.
к меню
2.1 Установка клапана
Очень часто на форумах можно встретить жаркие споры по поводу одного единственного вопроса: «Насколько обязательно ставить обратный клапан на насос?».
Место обратного клапана при установке скважинного насоса
Погружные насосы с обратным клапаном, если у вас во дворе есть скважина или установленный водяной электронасос около колодца, то вы сможете уже при включении напорной установки, не ожидая, когда вода вытеснит воздух из труб, сразу подвести воду в кран. Если, например, ставить запорную арматуру на насосе для горячей воды, то не нужно будет сливать холодную воду из трубы, в ожидании пока «тепленькая пойдет».
к меню
2.2 Нюансы монтажа
Чтобы не осуществлять постоянный ремонт из-за отложений грязи и осадка на мембране, и пружине, которая в итоге просто не держит воду устанавливать запорную арматуру нужно вертикально.
В зависимости от вида скважины или колодца, учитывая особенности трубопровода, запорную арматуру следует устанавливать либо снизу либо сверху. Положение сверху требуется, когда бурение скважины происходит на маленькую глубину (до восьми метров, которая характерна для абиссинок).
Если вы поставите запорник снизу, то отследить сток воды из скважины когда вы уже попадете в водоносный слой можно будет только при использовании ручного или ножного насоса.
Если вы ставите обратнозапорный механизм на скважинные аппараты, то его прямое назначение – не дать воде постоянно возвращаться в скважину. Это будет экономить время поступления воды в краны. Поэтому, устанавливать запорную арматуру нужно на выходе из напорного аппарата.
При неглубоком уровне погружения насосного аппарата, и если расстояние до дома небольшое, то можно ограничиться установкой одного клапана. Если цифры расстояний больше, то устанавливают пару запорных клапанов – на выходе из напорного аппарата и при входе в дом или непосредственно у точки водозабора возле гидроаккумулятора и автоматики управления напорным аппаратом.
Если у вас в наличии насосная станция, то ставить запорную арматуру нужно либо в скважине прямо на входном отверстии всасывающей воду трубы, либо непосредственно перед входным отверстием напорной станции. Учитывая особенности механизма обратнозапорной арматуры, предпочтительнее второй вариант.
А, например, обратные клапана для канализационных насосов нужны для того, чтобы вода не шла обратно из унитаза. Установка этого запорного механизма подразумевается на общую сточную трубу. Но, вы всегда можете усовершенствовать свой быт и установить обратнозапорную арматуру на каждый сток отдельно.
к меню
2.3 Самодельный клапан
Не нужно быть семи пядей во лбу или иметь сантехнические навыки и образование, чтобы вместо покупного запорного механизма попытаться сделать его самостоятельно.
Правила установки шарового обратного клапана
Чтобы изготовить свой обратно запорный механизм необходимо приобрести следующие детали:
- муфту с наружным резьбовым соединением;
- тройник с внутренним резьбовым соединением;
- пружину, свободно входящую в тройник;
- металлический шарик на 2-3 миллиметра меньше, чем внутренний диаметр тройника;
- пробку с резьбой;
- фум-ленту.
Вместо корпуса обратно запорного механизма мы используем стандартный тройник из латуни, стали, чугуна или пластика с внутренней резьбой. Лучше берите из латуни. Затем устанавливаем муфту. Вставляем в латунный корпус с другой стороны шарик и пружинку, устанавливаем заглушку.
Весь фокус в том, чтобы отрегулировать степень сжатия пружины. Она не должна мешать свободному протоку воды, но, когда напор начнет спадать, она должна наглухо закрывать выход воды из тройника.
Обратный клапан для скважинного насоса – это устройство, которое позволяет двигаться потоку воды лишь в одном направлении. В данном случае, от скважинного насоса к точкам водоразбора. Для того, чтобы понять необходимость установки обратного клапана в скважине на воду, рассмотрим, что происходит в ней при включении и выключении насоса.
1. Насос включен. Вода, под действием давления, создаваемого насосом, поднимается из скважины и поступает в мембранный гидроаккумулятор и дальше к точкам водоразбора. Если вода не потребляется, она накапливается в гидроаккумуляторе до достижения в нем верхнего порога давления, при котором реле давления выключает насос. Обратного тока воды в скважину нет, так как этому мешает давление, которое создает насос.
2. Насос выключен. Давление, которое создавал насос, исчезает и теперь, в принципе, ничто не мешает воде стечь обратно в скважину под действием силы тяжести. Вот чтобы этого не происходило и существует обратный клапан. Без него при выключенном скважинном насосе в системе отсутствовало бы давление. И при каждом включении насоса ее вновь и вновь приходилось бы заполнять водой. Даже, если на входе в мембранный гидроаккумулятор (со стороны насоса) установить обратный клапан, все трубы, которые находятся до него, приходилось бы за каждым разом заполнять водой, тратя на это электроэнергию.
Где устанавливать обратный клапан для скважинного насоса
Вот мы плавно и подошли к вопросу о местонахождении этого узла. Ясно, что он должен стоять между насосом и мембранным гидроаккумулятором, иначе установка последнего теряет всякий смысл. Но где точнее? Наиболее предпочтительным представляется вариант расположения клапана в районе скважинного насоса на трубе ПНД. В этом случае:
1. При выключении насоса в скважину обратно сливается минимальное количество воды, то есть требуется минимальное количество электроэнергии для восполнения этой потери при включении скважинного насоса.
2. Через скважинный насос в обратном направлении пройдет минимальное количество воды, раскручивая в обратную сторону его рабочее колесо (крайне нежелательный режим работы насоса).
3. Чем больше пустого, не заполненного водой пространства между мембранным гидроаккумулятором и насосом, тем сильнее разгонится вода при включении последнего и, следовательно, тем сильнее будет гидроудар.
На практике обратный клапан для скважинного насоса устанавливают непосредственно на выходе из самого насоса. Если насос неглубоко загружен в скважину и скважина недалеко от дома, то можно ограничиться одним клапаном. Если же насос опущен глубоко и артезианская скважина находится на почтительном расстоянии от автоматики, то следует поставить минимум еще один клапан. Обычно его ставят рядом с гидроаккумулятором и автоматикой.
Виды обратных клапанов для насоса в скважине
Конструктивно, все обратные клапана для скважинного насоса идентичны – корпус из нержавеющей стали или латуни, внутри которого имеется подпружиненная тарелка из пластика или металла с резиновым уплотнителем.
В заключении следует сказать, что многие модели скважинных насосов имеют в своей конструкции обратный клапан – Grundfos, Pedrollo, Lowara и др. А вот, например, насосы Водомет встроенного обратного клапана не имеют.
Обратный клапан для скважинного насоса – оборудование, которое дает возможность совершать движение поступающей жидкости лишь однонаправленно. То есть, от насоса к водоразборным точкам.
Для понимания нужности монтажа данного устройства в артезианской скважине выясним, что случается в ней при запуске и отключении насоса рекомендуем почитать по теме: комплексное обустройство скважины на воду.
Насос запущен. Вода под воздействием давления, которое создано насосом, совершает подъем из скважины и попадает в гидроаккумулятор и далее к водоразборным точкам. Если жидкость не потребляется, она будет скапливается в мембранном гидроаккумуляторе до того момента, когда в нем будет достигнут верхнего лимита давления, при котором его реле отключает насос. Обратного течения жидкости в систему не будет происходить, т. к. помехой для такого процесса станет давление, создаваемое насосом.
Насос отключён. Давление пропадет, и тогда ничего не помешает жидкости стекать обратно в систему под воздействием силы тяжести. Чтобы это предотвратить, и нужен такой клапан. Без него при отключённом насосе в системе не имелось бы давления. И при любом запуске насоса ее каждый раз приходилось бы заполнять жидкостью. Даже устанавливая подобный клапан на входе в гидроаккумулятор (со стороны насоса), все трубы, находящиеся до него, пришлось бы каждый раз заполнять водой, тратя на это электричество.
Интересное по теме: монтаж скважинного насоса с автоматикой.
Где правильнее расположить обратный клапан
Понятно, что такой клапан должен располагаться между гидроаккумулятором и скважинным насосом, ведь в противном случае монтаж аккумулятора потеряет какой-либо резон. Но где именно устанавливать клапан? Самым верным будет способ расположить обратный клапан в области насоса на трубе из полиэтилена низкого давления. И тогда:
- При отключении насоса в систему обратно станет сливаться минимальный объем жидкости, т. е. необходимо будет минимум электрической энергии, чтобы восполнить такую потерю при запуске насоса.
- В обратном направлении через насос будет проходить наименьший объем жидкости, крутя его рабочее колесо в обратном направлении (чрезвычайно нежелательно для насоса).
- Чем будет больше объем пустоты, которая не заполнена водой, между насосом и гидроаккумулятором, тем сильнее сможет разогнаться вода при запуске насоса и, соответственно, тем сильнее будет гидравлический удар.
Как правило, установка подобного клапана производится прямо на выходе из насоса артезианской скважины. И в ситуации, если насос загружен в систему на небольшую глубину, а скважина находится неподалеку от дачного участка, то достаточно использовать один обратный клапан. Если же скважинный насос опустили довольно глубоко, и скважина на известняк расположена на достаточно большом удалении от автоматики, то необходимо устанавливать по крайней мере еще 1 обратный клапан. Как правило, устройство ставится вблизи автоматики и гидроаккумулятора скважины.
Полезно по теме: как глубоко загружать насос в скважину.
Типы клапанов
По конструкциям все клапаны для насоса являются одинаковыми – корпус выполнен из латуни либо нержавеющей стали, внутри него находится подпружиненная пластиковая или металлическая тарелка с уплотнителем из резины.
У большинства насосов для артезианских скважин в конструкции предусмотрен обратный клапан – Грандфос, Педролло, Ловара и другие. А вот, к примеру, у отечественных насосов «Водомет» отсутствует подобный скважинный клапан.