Назначение и сфера применения
Основная задача, которую должно выполнять сливное устройство – защищать систему автономного водоснабжения от замерзания потоков жидкости, которая транспортируется по трубопроводу. Самая распространенная критическая ситуация – резкое прекращение работы насосной станции или погружного, поверхностного насоса во время наступления холодов. В результате трубопровод промерзает, это приводит к нарушению его герметичности и целостности, поломка неизбежна.
Монтаж сливного устройства позволяет предупредить эти неприятные явления. Помимо этого, деталь миниатюрных размеров предупреждает последствия, вызванные гидравлическим ударом. Использование сливной детали делает работу системы более производительной и эффективной, срок службы всей системы продлевается.
Принцип работы и назначение вакуумного клапана
В часы максимального водоотведения и во время слива большого количества воды в канализационной системе может создаваться воздушное разрежение и вода из гидрозатвора сифонов высасывается, а запахи, вредные газы и пары попадают в помещение.
Вакуумный клапан устанавливают для компенсации давления в системе канализации. Он предотвращает высасывание воды и проникновение запаха из сифонов.
Происходит это следующим образом. Вакуумный клапан начинает работать во время падения давления в канализационной сети. В момент слива большого объема сточной жидкости (например, при использовании унитаза или нескольких сантехнических приборов) происходит разжижение давления в системе и мембрана клапана автоматически открывается, пропуская воздух вовнутрь трубопровода до того момента, пока давление не выровняется.
Если канализация не используется, то клапан остается закрытым и препятствует проникновению в помещение паров и газов.
Вода, смываемая в канализацию, увлекает за собой большой объем воздуха. Если вентиляция в системе недостаточна, это приводит к вытягиванию воды из гидрозатвора
Основные области применения:
- Невентилируемые канализационные сети. В системах, в которых нет возможности присоединить к трубопроводу вытяжную часть допускается использование воздушного клапана. Применяется устройство для аэрации унитазов, раковин, где расход большого количества стоков может привести к созданию дисбаланса давления и вытягиванию воды из гидрозатвора.
- Длинные горизонтальные канализационные сети с большим количеством сантехнических точек и большой вероятностью залпового слива стоков. Например, в общественных туалетах. В таких местах, для недопущения срыва гидрозатвора, через каждые три сантехнические точки устанавливают аэратор.
- Системы, в которых сантехника расположена далеко от стояка, а произведение уклона канализационной трубы (выражается в мм/м) превышает показатель высоты гидравлического затвора.
Вакуумный клапан (аэратор) позволяет сэкономить материалы и средства при сооружении инженерных сетей в малоэтажных зданиях, отказавшись от установки вентиляционной трубы.
В многоэтажных зданиях он может применяться лишь как дополнительное оборудование, используемое для оптимизации работы канализации.
Вентиляционный клапан устроен так, что он впускает воздух, когда это необходимо, не выпуская при этом газы и запахи из канализации
Варианты рабочих схем подключения
Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.
Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.
Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.
Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно
Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.
При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.
Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.
Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.
Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.
В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.
При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса
Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.
Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.
Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.
В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства
При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.
В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства
Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.
Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.
Обратный клапан для погружного насоса
Обратные клапана для насосов служат для того, чтобы предотвращать обратный ток воды в трубах или смешение горячей и холодной воды, в зависимости от того, где его устанавливать. В последнее время широкое распространение получили обратно-прямоточные клапана, сделанные по API стандарту, рассчитанные на давление от 10 до 170 бар, и размерами сварки труб внахлест ANSI B16.11.
Место обратного клапана при установке скважинного насоса
Клапана для насоса могут быть откидными или подъемными. В откидных механизмах над седлом крепится шарнирный затвор, который открывается под действием водяного потока. Подъемный затвор срабатывает, перемещаясь вверх и вниз по вертикальному цилиндру. Прекращение потока воды происходит в момент прижатия затвора к седлу.
Затворы делают из пластика или металла. Металлические заслонки используют для отопительных систем, и они длиннее пластиковых на сантиметр при одном и том же диаметре. В нерабочем состоянии заслонка находится в закрытом состоянии.
Обязательно ли ставить обратный клапан на насос?
Начнем с того, что обратный запорный механизм может быть затворный или пружинный. А сам затворный механизм состоит из конуса либо шарика с пружинкой. Но пружина при этом предназначена только для преодоления силы трения, когда затвор опускается в седло.
К тому же пружины увеличивают перепады уровней давления внутри запорного механизма в насосе, поэтому пружины для них выбирают с минимальной жесткостью.
Установка обратного клапана обычно производится либо после насоса, либо до него. Погружные насосы с обратным клапаном, если у вас есть скважина и установленный водяной электронасос, могут обеспечить дом водой уже при включении напорной установки, не ожидая, когда вода вытеснит воздух из труб.
Если же запорный механизм (клапан) не установлен, вода будет поступать в дом с задержкой. Поэтому поставленный клапан просто облегчит вам жизнь и ускорит процесс поступления воды в трубы, но, обязательным он не является. Решать вам.
Как установить обратный клапан?
На просторах интернета существует два абсолютно противоположных мнения о том, снизу или сверху скважины нужно осуществлять монтаж обратнозапорного клапана. Кроме того спорят часто о том, насколько важна ориентация в пространстве самого механизма. Давайте разберемся.
С одной стороны, подпружиненная мембрана, установленная внутри корпуса запорного механизма, вроде как и не требует обязательной вертикальной установки. Но, в итоге – именно она обязательна, если вы не хотите осуществлять периодический ремонт с полной заменой затворных аппаратов, которые в горизонтальном варианте установки со временем просто забиваются отложениями осадка и грязи и на самой мембране и на стенках корпуса. Эта грязь приводит к тому, что пружина затвора не держит воду.
Теперь о том, где именно устанавливать обратнозапорный механизм. В абиссинских скважинах – однозначно – вверху. Потому что в противном случае скважина работать нормально не будет. Когда происходит бурение абиссинской скважины, то обратнозапорный механизм нужно герметично поставить вверху сразу после попадания в водоносную жилу.
И именно установка обратнозапорного устройства снизу не даст вам отследить момент попадания в жилу потому, что не будет давать оттока воды. Если установить его снизу, то понять уходит ли налитая вода в водоносный слой можно будет только при помощи ручного или ножного устройства.
Теперь, что касается погружных центробежных насосов в глубоких скважинах. Давайте включим голову и подумаем логически. Если обратнозапорный механизм служит для поддержки постоянного вакуума в скважине, и весь механизм подачи воды осуществляется за счет вакуума, производимым центробежным насосом, то главное в этом вопросе: что происходит в момент выключения напорного аппарата.
А происходит следующее: обратнозапорный механизм наглухо закрывается, переводя саму скважину в ждущий режим. При этом вакуум, который создала напорная установка, остается на прежнем уровне, и удерживает воду у самой поверхности трубы, не дает ей опускаться снова вниз.
То есть вода постоянно держится на уровне напорного аппарата и сразу после включения начинает подачу воды в трубу. Согласитесь, что при таком подключении обратнозапорного механизма значительно снижается нагрузка на сам насос.
Но, здесь важна герметичность всех частей водопровода, чтобы не шел подсос воздуха. Кроме того, при любом методе подключения перед обратнозапорным механизмом следует устанавливать сеточку, чтобы в клапан не попадала случайная грязь, мелкий мусор и камешки.
Правила выбора запорного устройства
Выбор обратного клапана, предназначающегося для отопительной системы, — мероприятие ответственное. Если знания в этой области минимальны, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Это гарантирует, что новая система отопления будет работоспособной и безопасной.
Нужно знать, что вне зависимости от своего типа все обратные клапаны различаются по способу подключения к трубопроводу.
Муфтовые обратные клапаны очень просты в монтаже. Однако резьбовое соединение не может выдержать большого давления, поэтому они имеют ограничения в использовании
Муфтовые устройства оборудуются соединительным резьбовым узлом, что значительно облегчает их подключение к магистрали. Чаще всего таким узлом оснащаются дисковые клапаны, предназначенные для установки в автономных отопительных системах квартиры или же частного дома. Их отличительная черта – небольшой диаметр. Чаще всего он не больше ДУ-50.
Фланцевые изделия представляют собой конструкцию, собранную на основе детали, имеющей отверстия под крепления. При помощи последних она соединяется с основным трубопроводом. Фланцевое соединение намного более прочное, чем резьбовое.
По этой причине фланцевые клапаны широко применяются при обустройстве магистралей большого диаметра. Наиболее востребованы устройства шарового типа.
Межфланцевые приборы предназначены для установки между двумя фланцами труб. Они отличаются небольшим весом и компактностью. Очень часто в межфланцевом исполнении выпускают обе разновидности клапанов лепесткового типа.
В продаже можно найти обратные клапаны, которые устанавливаются путем сварки. Такой вариант может использоваться, к примеру, при обустройстве отопления из полипропиленовых труб.
Обратные клапаны фланцевого типа надежно крепятся на трубу. Такое соединение выдерживает высокое давление, что позволяет использовать устройства в централизованных магистралях
Еще один важный критерий выбора – материал, из которого изготовлено устройство. Это может быть нержавеющая сталь. Такой вариант считается оптимальным для магистралей диаметром менее 0,04 м.
Металл практически не подвержен коррозийным процессам, способен выдержать нагрузку до 10 атм. Это позволяет клапану работать в системе безаварийно и очень долго, однако его стоимость довольно велика. Меньшая цена у латунных затворов. Они подвержены коррозии, но этот процесс идет очень медленно, что значительно увеличивает срок эксплуатации.
Однако их механическая прочность намного ниже, чем у нержавеющей стали. Тем не менее нагрузки, возникающие в бытовой сети, они выдерживают довольно легко. Самые прочные клапаны изготавливают из чугуна — они успешно справляются с критическими значениями давления, имеют значительные габариты и внушительную массу.
В силу особенностей производства, из чугуна могут быть изготовлены только корпуса деталей диаметром больше 40 мм. По этой причине для обустройства автономных отопительных систем они используются крайне редко.
Желательно, чтобы не только корпус, но и все внутренние элементы обратного клапана были выполнены из металла. Пластик обычно обладает меньшей прочностью, что может привести к преждевременному выходу детали из строя
Выбирая обратный клапан, нужно помнить еще об одном правиле — его диаметр должен точно соответствовать параметрам проходного отверстия
Очень важно, чтобы рабочее давление системы не превышало максимально допустимые для эксплуатации значения, установленные производителем выбранной модели
Особенности эксплуатации
Правила относительно выбора и установки воздушных клапанов в канализационных системах квартир и частных домов были включены в СНиП лишь около 10 лет назад. Решение об обязательном монтаже подобного устройства принимается специалистом, однако считается, что использование аэратора не может снизить эффективность и качество работы системы
В целом это утверждение справедливо, однако важно следить за состоянием оборудования и его исправностью
Нарушениями могут стать залипания мембраны или штока в определенном положении.
- Если стопор произошел в положении «открыто», появляется риск проникновения в помещение неприятных запахов из канализации.
- Если клапан заклинивает в закрытом положении, может сорвать гидрозатворы.
В то же время простота конструкции и связанная с этой особенностью высокая надежность и долговечность оборудования в совокупности со своевременно проводящимися ревизиями клапанов позволят избежать аварийных ситуаций.
Канализационный воздушный клапан 110 мм, установленный на стояке
Установка аэраторов вместе с традиционными вентиляционными отводами или фановыми приспособлениями практически исключает вероятность критического изменения давления в системе и срыва гидрозатворов.
Иногда возникает ситуация, когда эффективно работавший несколько лет воздушный клапан перестает «справляться с обязанностями», хотя какие-либо поломки или неисправности отсутствуют. Чаще всего это связано с изменениями в работе самой канализационной системы, например, с установкой стиральной машины, сбрасывающей воду под напором. При высокой скорости потока давление в трубопроводе изменяется более резко, поэтому на новый агрегат лучше поставить дополнительный индивидуальный клапан.
Принцип действия и устройство
Принцип действия сливного устройства заключается в следующем:
- Отключение насосного оборудования приводит к падению давления в трубопроводе. Когда отметка достигает показателей 0,6-0,7 бар, срабатывает сливной клапан и естественным путем сливает остатки жидкости из трубопровода обратно в скважину.
- После запуска насосного оборудования давление в системе повышается до отметки 1,5 бар, клапан закрывается.
Такой принцип действия позволяет эффективно предотвратить нежелательный застой водяного столба в системе трубопровода.
Конструкция сливного клапана
Автоматическое устройство представляет собой прибор небольших размеров в корпусе из латуни, внутренняя полость оснащена пластиковым клапаном. Когда давление в магистрали падает, сливное отверстие клапана открывается. Для изготовления корпуса, как правило, применяют нержавеющую сталь. Основные конструктивные элементы:
- Составной тип корпуса, части которого соединены при помощи резьбы.
- Запорный механизм, состоящий из двух подвижных золотниковых тарелок, монтируемых на специальном штоке и уплотнительной прокладке.
- Пластиковый клапан, установленный на выходе из пропускного разъема.
При покупке устройства не стоит отдавать предпочтение самым бюджетным, поскольку при изготовлении используются, как правило, некачественные материалы с непродолжительным эксплуатационным сроком.
Как выбрать обратный клапан
Подобное устройство выбирается под трубопровод, т.е. необходимо учитывать параметры уже имеющейся схемы или той, что пока существуют в проекте. Вот с этой точки зрения и рассмотрим критерии выбора наиболее подходящего устройства.
Диаметр и способ присоединения
Начнем с обозначений, встречающихся в схемах, сопроводительной документации и на корпусах запорно – регулирующей арматуры. Диаметры труб и всего оборудования, входящего в схему измеряются в миллиметрах и дюймах. Труба имеет два диаметра:
- внутренний, обозначается Ду – диаметр условного прохода;
- наружный.
В схемах отопления и водоснабжения квартир и загородных домов, оперируют понятием Ду с градацией 15, 20, 25, 32, 40 и 50 мм. Зарубежный производитель измеряет диаметр своей продукции в дюймах. Нашим 15 мм соответствует обозначение 1/2 “. Далее следуют дюймовые обозначения, соответствующие «нашим» миллиметрам: 3/4 “, 1”, 1 ¼ ‘’, 1,5 ‘’, 2’’. Более крупные диаметры труб для внутриквартирных схем практически не используются.
Если вам понадобилось защитить свои счетчики учета горячей и холодной воды, ищите изделия с маркировкой Ду 15 или 1/2 “. Если сомневаетесь, рассмотрите обозначения диаметра на уже смонтированной запорной арматуре (шаровом кране или вентиле) перед счетчиком и выбирайте изделие с такой же маркировкой.
По способу присоединения
В этом смысле сантехарматура бывает:
- Муфтовая. Присоединяется к трубам на резьбе, с обязательным уплотнением ответной резьбы лентой ФУМ, нитью тангит унилок или льняной прядью.
- Фланцевая. Болтовое соединение труб с арматурой через паронитовые или резиновые прокладки. Для обеспечения герметичности, затягивать гайки на болтах фланцев нужно «крест на крест», т.е. затянув первый болт, следующим затягивают тот, что находится напротив него по диагонали.
- Межфланцевая. В этом случае у арматуры нет ни фланцев, ни резьбы. Ее зажимают болтами или шпильками между фланцами трубопровода. Межфланцевая арматура часто выпускается с уже установленными на ней прокладками.
- Приварная. Соединяется с трубопроводом сваркой.
Внутриквартирные схемы чаще всего собираются на резьбе. В загородных домах, с отоплением от собственного котла, возможно использование фланцевых соединений. При выборе изделия способ присоединения учитывается обязательно.
Материал корпуса
Эту деталь изготавливают из чугуна, нержавеющей стали, латуни и пластика. Чугун тяжеловат и легко раскалывается при ударе. Нержавеющая сталь – материал на века, но дорого стоит. Пластик хорош, но не всегда. Его не рекомендуют использовать в отопительных схемах, поскольку лучше всего пластиковая арматура работает с полипропиленовыми трубами, которые плохо переносят высокую температуру воды. Лучшим вариантом практически во всех случаях (кроме пластика и канализации) станет латунный корпус.
Выбор конструкции клапана
Беспроигрышным вариантом станет пружинное устройство. Оно всегда обеспечит достаточную герметичность в любом пространственном положении. Гравитационные приборы безотказно работают на горизонтальном участке трубопровода. Смонтированный в вертикальном положении аппарат без пружины может и не закрыться.
Подъемные аппараты хорошо работают в любом пространственном положении и отличаются от прочих в лучшую сторону тем, что пригодны для ремонта без демонтажа. Достаточно снять верхнюю крышку корпуса, чтобы устранить неисправность и вернуть его в работу.
Двустворчатые отлично работают в составе технологических трубопроводов. Минимальный диаметр такого изделия не бывает менее двух дюймов и редко применяется квартирной разводке.
Где ставить обратный клапан
Для начала пару слов о том, как обозначается обратный клапан на воду на схемах. Для него существует специальный значок. Это два треугольника, развернутые вершинами друг к другу. Один их треугольников закрашен, один нет. Направление движения рабочей среды указывается стрелкой. В обратном направлении поток закрыт.
Графическое обозначение обратного клапана на схемах
В общем-то, четкого указания, где именно надо ставить обратный клапан, нет
Важно, чтобы он выполнял свои функции, а место его установки — дело вторичное. Надо, чтобы система водоснабжения или отопления работала правильно
А конкретное его место определяете по параметрам системы и по удобству обслуживания
Исключение — ввод воды в квартире. Тут вам четко скажут, обратный клапан ставим перед счетчиком и никак иначе
А конкретное его место определяете по параметрам системы и по удобству обслуживания. Исключение — ввод воды в квартире. Тут вам четко скажут, обратный клапан ставим перед счетчиком и никак иначе.
Где ставить обратный клапан на воду при вводе ее в квартиру — после счетчика
Например, в обвязке бойлера на подающем трубопроводе должен стоять обратный (запорный) клапан. Он предотвращает попадание горячей воды в систему, которое может произойти, когда вода нагреется и этим создаст повышенное давление, которое может «передавить» водопроводное. В таком случае лучше ставить обратник поближе к источнику горячей воды, чтобы не подвергать тепловой нагрузке другие элементы обвязки и трубы холодной воды, которые далеко не всегда сегодня из металла.
На скважине или в колодце с погружным насосом
Если будете искать информацию, где ставить обратный клапан на погружной насос, информация может быть противоречивой. Одни советуют ставить сразу на выходе насоса, другие — на входе в дом или в приямке, если речь идет о скважине. Как ни странно, все три варианта рабочие. Просто для разных случаев.
Место установки обратного клапана в системе водоснабжения выбираем в зависимости от параметров системы и оборудования
Поставить обратный клапан в доме или в приямке над скважиной можно, если вертикальный участок трубопровода не превышает 7 метров. Длина горизонтального участка (если он без наклона) роли не играет. При такой протяженности трубопровода вода не будет стекать обратно в колодец или скважину.
Место установки обратного клапана в системе водоснабжения с погружным насосом
Если зеркало воды находится ниже семи метров (насос тянет воду с глубины более 7 метров), обратный клапан ставим после насоса. Можно сразу (как на фото выше), а можно поставить фильтр, потом обратный клапан. Допустимо установить клапан на пару метров над уровнем воды. Это уже не играет большой роли. Но такой способ установки — на глубине — неудобный для обслуживания. Рано или поздно клапан придется либо чистить, либо менять. Если он в скважине или в колодце, надо все вынимать на поверхность. Сама замена занимает считанные минуты. На то, чтобы открутить резьбу, снять старый, проверить/почистить или поставить новый, нужно минут пять. А вот все подготовительные работы — это тяжело, мокро и неприятно. Так что по возможности, переносим обратный клапан в дом или приямок.
С насосной станцией
Как уже говорили, некоторые модели насосных станций имеют обратный клапан. Нужно ли ставить второй на всасывающем трубопроводе? Снова-таки, если поднимается вода менее чем на 7 метров, можно обойтись без него или поставить на входе в дом.
Для насосной станции лучше обратный клапан с фильтром
Если вертикальный подъем больше, ставить надо на входе. Зачем? А потому что при выключенном насосе вода будет стекать обратно. И при включении, качать будет воздух, и только потом воду. И сразу скажем, что далеко не все станции нормально переносят такой режим. Поэтому если слышите, что вода после выключения насоса возвращается в колодец или скважину, лучше переделайте систему.
Обратный клапан с фильтром для установки с насосной станцией
Как видите, в данной схеме обратный клапан устанавливается на конце трубы. Так как он чувствителен к загрязнениям, лучше воду предварительно очистить. Можно накрутить стандартные фильтры, а можно поставить со встроенной сеткой. Какой вариант лучше? Наверное, все-таки, первый. Во-первых, можете собрать последовательно столько фильтров, сколько надо, чтобы подавать относительно очищенную воду. Во-вторых, менять один фильтр или один клапан дешевле, чем фильтр с клапаном. Возни при монтаже больше, но не критично.
