Клапан зворотний муфтовий: призначення, принцип роботи, монтаж

Щоб водопровідна система функціонувала правильно і ефективно, недостатньо просто з’єднати труби, необхідно також оснастити її рядом додаткових елементів, одним з яких є клапан зворотний муфтового або будь-якого іншого виду. Наявність такого елемента у водопровідній системі дозволяє захистити її від таких небажаних явищ, як протитечія і гідравлічний удар. Клапани зворотні, які за способом установки можуть бути муфтового, фланцевого або міжфланцеве типу, монтуються як на окремих ділянках трубопровідних систем, так і на насосних станціях.

Латунний зворотний клапан муфтового типу

Ставлюся з особливим трепетом

У конструкції будь-якого зворотного клапана можна виділити два основних елементи:

• корпус, для виготовлення якого можуть бути використані різні метали;
• запірний елемент, положення якого в закритому стані забезпечує спеціальна пружина.

Незалежно від виду всі зворотні затвори працюють за наступним принципом. Потік води, що надходить в такий пристрій під певним тиском, впливає на запірний елемент, віджимаючи пружину і відкриваючи його. Якщо тиск потоку води знижується або він починає рухатися не в тому напрямку, пружина повертає запірний елемент на колишнє місце, не даючи рідини проходити через затвор.

Принцип роботи лічильників води різних конструкцій

У тих випадках, коли зворотні клапани використовуються для оснащення насоса, за допомогою якого з колодязя або свердловини викачується вода, призначення таких пристроїв полягає ще і в тому, щоб не дати рідини повернутися назад в джерело водопостачання в той момент, коли насос не працює. При установці на водопостачальних трубопроводах такі затвори не дають тиску потоку води знижуватися тоді, коли на одному або декількох ділянках системи її користувачі відкривають крани. Крім того, як уже говорилося вище, використання лічильників води дозволяє захистити трубопроводи від наслідків гідравлічних ударів.

Види зворотних клапанів

На сучасному ринку пропонується велика різноманітність зворотних клапанів, які розрізняються між собою як конструктивним виконанням і технічними характеристиками, так і матеріалом виготовлення.

По виду запірного елемента розрізняють пристрої наступних типів.

підйомні

Запірним елементом таких затворів служить золотник, вільно пересувається по вертикальній осі. Підйом золотника (і, відповідно, відкриття затвора) відбувається під тиском потоку рідини, а закриття в разі зниження тиску потоку — під впливом власної ваги золотника, який в такий момент просто опускається на своє посадочне місце. Великим недоліком таких лічильників води є те, що встановлюватися вони можуть тільки на вертикальних ділянках трубопроводів.

Схема муфтового підйомного зворотного клапана

кульові

Запірним елементом даних затворів є підпружинений куля. При досягненні необхідного тиску рідини, що надходить в клапан, пружина віджимається, і куля відкриває прохідний отвір, даючи воді вільно переміщатися в потрібному напрямку. Відповідно, коли тиск рідини падає або вона починає рухатися не в тому напрямку, пружина повертає куля на його посадочне місце.

Пристрій кульового зворотного клапана

дискові

Запірним елементом цих клапанів виступає металева пластина — стулка, що розташовується на подпружиненной осі. Найбільш значимий недолік таких затворів полягає в тому, що при закритті їх запірного елемента створюються значні ударні навантаження. Це негативним чином відбивається на технічний стан самого клапанного пристрою і може привести до виникнення такого небажаного явища, як гідравлічний удар.

Дисковий зворотний клапан підпружинений

двостулкові

У цих затворах як запірний елемент використовуються відразу дві підпружинені стулки. Двостулкові зворотні клапани завдяки особливостям конструктивного виконання відрізняються компактними розмірами і невеликою вагою.

Креслення двухстворчатового зворотного клапана

способи монтажу

Розрізняються зворотні клапани і по способам монтажу в трубопроводах. Так, в залежності від даного параметра виділяють:

• фланцеві затвори, які встановлюються на трубопроводі (переважно значного діаметра) за допомогою фланців, приварених до їх корпусу;
• меж фланцеві зворотні клапани, які монтуються між двома фланцями, зафіксованими на обраному ділянці трубопроводу;
• клапани зворотні муфтового типу, що встановлюються за допомогою різьбових муфт (саме муфтові клапани найчастіше і монтуються на трубопроводах побутового призначення);
• затвори, що встановлюються за допомогою зварювання.

Клапани зворотні пружинні муфтового типу

Для установки в трубопроводах побутового призначення, як уже говорилося вище, використовують переважно зворотні клапани муфтового типу. Обов’язковими частинами муфтових клапанів (як і інших клапанних пристроїв) є запірний елемент і пружина, яка утримує його в необхідному положенні.

Клапан зворотний пружинний муфтовий з металевим сідлом

Залежно від матеріалу виготовлення клапани зворотні муфтового типу можуть ставитися до пристроїв однієї з наступних категорій.

• Клапан зворотний пружинний латунний. Для виготовлення таких лічильників води використовується латунь — матеріал, який не піддається корозії. Це найбільш популярні муфтові пристрої, що застосовуються для установки в трубопровідних системах побутового призначення. Клапан зворотний латунний практично не потребує регулярного обслуговування і може бути використаний для установки на труби будь-якого типу.
• Зворотні клапани, корпус яких виготовлений з чавуну. Чавун схильний до утворення корозії і відкладень, що значно обмежує використання подібних пристроїв. Муфтові зворотні затвори, виготовлені з чавуну, як правило, встановлюють на трубопроводах, що відрізняються значним діаметром.
• Клапани зворотні, частини яких виготовлені з нержавіючої сталі. Такі муфтові затвори є найнадійнішими, але і найдорожчими. Вони не схильні до корозії, а на їх внутрішній поверхні не скупчуються відкладення.
• Зворотні клапани, виготовлені з комбінованих матеріалів, в якості яких можуть виступати латунь і нержавіюча сталь. Запірні елементи таких муфтових клапанів, як правило, виготовляються з полімерних матеріалів.

Клапан зворотний пружинний муфтовий з пластиковим сідлом

Для оснащення побутових трубопроводів зазвичай вибирають латунний муфтовий клапан, який при високій надійності відрізняється і доступною вартістю, якщо порівнювати його з моделями подібних пристроїв, виготовлених з нержавіючої сталі.

Зворотні клапани муфтового типу в трубопровідних системах побутового призначення, як правило, встановлюються після лічильників витрати води, що не дозволяє таких пристроїв обертатися в протилежному напрямку. Крім того, установка муфтових клапанних пристроїв на окремих ділянках трубопроводу дозволяє захистити такі ділянки від спорожнення в той момент, коли з системи зливається вода або зупиняється насос, який її подає.

Конструкція пружинного муфтового зворотного клапана влаштована таким чином, що його можна розібрати на дві половини. Це може знадобитися при його технічному обслуговуванні.

Зворотний клапан в розібраному вигляді

Клапани для заглибних насосів

Зворотні клапани обов’язкові для оснащення насосного обладнання, за допомогою якого вода викачується з підземних джерел. Використання зворотних затворів дозволяє захистити такі системи від зворотного відтоку води, а також полегшити процес запуску насосного обладнання після його зупинки. Місце установки, а також вид клапанних пристроїв в таких випадках вибирають в залежності від того, яке саме насосне обладнання необхідно ними оснастити.

Розміщення зворотного клапана перед насосом погружного типу

Моделі сучасних насосних установок уже оснащені зворотними клапанами, які встановлені на вхідний і вихідний магістралі такого обладнання. При придбанні таких насосів додатково оснащувати їх зворотними затворами не потрібно.

У тому випадку, якщо для відкачування води зі свердловини або колодязя використовується вакуумне насосне обладнання, зворотний клапан встановлюється перед гідроакумулятором. Для цього оптимально підходять зворотні клапани, що відносяться до кульового і золотникового типу. Якщо вакуумний насос встановлюється на поверхні землі, поза джерела водопостачання, то використовують відразу два зворотних клапана, один з яких встановлюється на кінці подає воду зі свердловини шланга, а другий — перед гідроакумулятором. У більшості випадків виробники насосного обладнання вказують в інструкції, які зворотні клапани можна використовувати в комплекті з ним.

Зворотний клапан з сіткою на кінці трубопроводу, що подає

При оснащенні насосних станцій зворотні клапани встановлюють після храповика і монтують їх переважно на всмоктувальній трубі. Якщо встановити зворотний клапан безпосередньо перед насосною станцією, можна зіткнутися з тим, що напір потоку води буде слабкіше, ніж при установці такого пристрою на всмоктуючої магістралі.

У тому випадку, якщо для перекачування води використовується вібраційний насос, зворотний клапан найкраще встановлювати перед ресивером. Вибираючи місце для монтажу зворотного затвора, слід враховувати той факт, що такий пристрій необхідно регулярно обслуговувати, тому треба забезпечити прямий доступ до нього.

Установка зворотного клапана перед ресивером

Перед установкою зворотного клапана необхідно перекрити подачу води і відключити всі електричне обладнання. Слід також підібрати фітинги та муфти відповідного діаметру, а при виконанні різьбових з’єднань стежити за тим, щоб вони були максимально герметичними.

Особливу увагу перед установкою муфтового зворотного клапана слід приділити його технічними параметрами, основними з яких є робочий тиск і діаметр умовного проходу. Від того, наскільки правильно буде підібраний зворотний клапан, залежить як його працездатність, так і ефективність експлуатації всього трубопроводу.

Кілька важливих висновків

Отже, зворотні клапани (в тому числі муфтові) дозволяють ефективно вирішувати такі завдання:

• забезпечувати стабільну роботу всієї трубопровідної системи;
• мінімізувати ризик потрапляння у водогін повітря;
• економити електроенергію, якщо такий клапан встановлюється в систему гарячого водопостачання, яка обслуговується електричним водонагрівачем;
• забезпечувати користування водою деякий час навіть в тому випадку, якщо подає насос відключений.