Виды и назначение воздушных заслонок, клапанов, фильтров и затворов

Для чего нужны межфланцевые клапаны

Обратный клапан — это разновидность запорной арматуры. Его задача — организовывать поток среды в одном направлении и предотвращать обратный ход. Работа трубопровода без обратных клапанов может спровоцировать поломки, вызвать аварийную ситуацию. Еще одна функция оборудования – защищать трубопроводную систему от гидравлических ударов.

Модули предполагают несколько типов крепления к трубе:

• под приварку,
• фланцевое,
• межфланцевое,
• муфтовое.

Важно знать! Крепеж клапанов межфланцевого типа осуществляется путем зажима между трубопроводными фланцами. Автоматический запуск устройства происходит при рабочей транспортировке смеси по трубам

Устройство и принцип работы

Обратный клапан на вентиляцию чаще всего представляет собой отрезок трубы круглого или квадратного сечения. В этом отрезке подвижно — обычно на оси — установлен кусок материала (металл, пластик, слюда) подходящей формы. Это и есть сам клапан. В закрытом состоянии он полностью перекрывает сечение трубы, в открытом должен создавать как можно меньшее сопротивление. Чтобы все работало правильно, надо ставить его так, чтобы при возникновении обратного потока воздуха, клапан закрывался.

Это обратные клапаны на трубу воздуховода

На вентиляцию ставят не только клапана в трубу — есть варианты для вентиляционной решетки и вентилятора. В случае с вентрешеткой, может использоваться тонкая пластиковая или слюдяная мембрана, которая крепится к решетке. Встречается еще клапан-бабочка и планки типа жалюзи. Такого же типа может стоять клапан обратного потока воздуха на вытяжном вентиляторе.

Другие варианты

Принцип работы этого устройства прост: при нормальном движении воздуха клапан открыт и создает небольшое сопротивление потоку воздуха. При возникновении обратной тяги он закрывается, предотвращая поступление посторонних запахов или холодного воздуха с улицы в помещение.

Что следует учесть при выборе устройств

Перед тем, как совершить покупку той или иной модели, следует определиться с тем, какая модель подойдет наилучшим образом. Для этого следует полагаться на такие критерии выбора:

1. Такой тип устройств будет функционировать даже при наличии небольшого движения воздушных масс, что присуще показателям естественной вентиляции. Сила тяги также будет несущественной, поэтому для улучшения этого показателя рекомендуется установить вентилятор вытяжного типа и специальную решетку с монтированным обратным клапаном.
2. Основываясь на особенностях выбранного устройства. При наличии устройства прямоугольной формы, то для достижения наилучшего результата рекомендуется установить клапан с таким же прямоугольным сечением. Размер будет напрямую зависеть от габаритов короба. А вот для частных домов устанавливаются воздуховоды с клапанами обратного типа размером в 10 см.
3. Показатели, присущие внешней среде. Некоторые модели не будут функционировать при наличии низкого температурного режима. Их установка возможна только внутри самого помещения.
4. Параметры вентилятора должны полностью соответствовать выбранному клапану. При наличии клапана в 15 см, размер вентилятора должен быть таким же. При этом показатель мощность должен быть таковым, чтобы быть способным создать поток воздушной массы, который спровоцирует открытие лепестков.

Обратный клапан для вентиляции своими руками

Для того чтобы устройство работало эффективно, недостаточно просто сделать аккуратный чертеж и вырезать все детали, важно выбрать оптимальную конструкцию, которая лучше всего подойдет для установки. В этом плане самым простым решением является мембранный тип

Более трудоемкая в изготовлении конструкция дискового затвора, а самая сложная модель — это «бабочка».

В этом плане самым простым решением является мембранный тип. Более трудоемкая в изготовлении конструкция дискового затвора, а самая сложная модель — это «бабочка».

Большое значение имеет и то, где будет устанавливаться устройство. Для установки за вентиляционной решеткой в системе с естественной циркуляцией потоков достаточно сделать мембрану, она не потребует дополнительных изменений воздуховода.

А вот для вытяжного вентилятора стоит установить дисковый затвор или двустворчатую конструкцию.

Кроме этого, перед тем как сделать обратный клапан для вентиляции своими руками, стоит просчитать, сможет ли он обеспечить пропуск необходимого объема воздуха.

Во многих случаях оптимальным вариантом станет создание и установка именно мембранного типа устройства. Мембрана отлично подойдет как для вентиляции с естественной циркуляцией, так и с принудительным отводом.

Этапы изготовления обратного воздушного клапана можно показать на примере следующей схемы:

1. этап первый – выбор типа устройства, проведение необходимых расчетов и подбор материала;
2. создание рабочей модели из бумаги, проведение испытаний, если это возможно;
3. перенос рабочих чертежей на материал, раскрой и подгонка всех составляющих деталей;
4. сборка и установка, испытание в работе и, если потребуется, подгонка уже непосредственно по месту.

Сам процесс работы требует не только аккуратности, но и творческого подхода. Так, стоит учитывать необходимость периодической чистки рабочего органа и уплотнителя от осевшей пыли и копоти.

Процесс изготовления обратного клапана своими руками

Для кухни рекомендуется перед клапаном предусмотреть установку текстильной сетки, чтобы она задерживала частицы масла и копоти. В большинстве помещений также стоит подумать о такой сетке для предотвращения проникновения в жилище насекомых.

При выборе материала стоит обратить внимание на тонкий, но эластичный пластик. Из него можно сделать мембранный клапан

При этом сама мембрана, может быть как цельной, состоящей из одного элемента, так и составной, из двух или даже четырех деталей.

Многоэлементная мембрана с креплением лепестков по центру вентиляционного отверстия обеспечит максимальную эффективность в работе.

Широкие лепестки элементов под воздействием потока легко будут откланяться, пропуская воздух, при этом центральное крепление обеспечит им дополнительную упругость.

В то же время остановка потока или давление с обратной стороны на большую площадь лепестков моментально приведет к прижиманию мембраны к корпусу.

Такое решение подойдет как для обратной стороны декоративной вентиляционной решетки, так и для установки на вентилятор или вытяжку.

Для вытяжных вентиляторов с круглым сечением воздуховода может пригодиться идея использования отрезка канализационной трубы с круглой мембраной и прижимной пружиной.

В этой модели мембрана устанавливается в корпус из отрезка трубы и фиксируется по центру на оси. Края мембраны должны плотно прижиматься к уплотнителю из резины или силикона, приклеенному к внутренним стенкам отрезка.

При этом диаметр мембраны должен быть меньше внутреннего диаметра трубы, чтобы был обеспечен достаточный промежуток для пропуска воздуха.

Ось, на которую насаживается рабочая мембрана, делается из длинного болта, а чтобы конструкция прижималась постоянно, дополнительно устанавливается пружина, например, такая, как используется в автоматических шариковых ручках.

Установка оси может быть сделана на перемычку из пластика или металла, которая закрепляется на противоположных стенках трубы. Мембрана постоянно находится в закрытом положении, края ее прижаты к уплотнителю.

При возникновении потока от вентилятора воздух преодолевает сопротивление пружины, и по всей окружности мембрана открывает проход.

Как только вентилятор выключается, и лопасти перестают вращаться, пружина возвращает мембрану в исходное положение и закрывает клапан.

2 Принцип действия

Для понимания принципа работы воздушного затвора следует знать, как он устроен. Все виды канализационных клапанов имеют идентичную конструкцию. Отличаются они только по механизму крепления. Строение воздушного вентиля:

1. 1. Корпус зачастую выполняется из жёстких полимеров. Он полностью герметичен и имеет ревизию (съёмную верхнюю крышку для осмотра и прочистки устройства).
2. 2. В корпусе есть отверстие, благодаря которому подаётся воздух.
3. 3. Механизм для открытия и закрытия заслонки.

Если вода спускается, то давление падает ниже атмосферного, и клапан открывается. Воздух проникает внутрь системы и выравнивает показатели, затем заслонка автоматически закрывается.

Разновидности клапанов

Затворный клапан

Конструкцию с линейным перемещением затвора или шибер (задвижка) часто применяется для трубопроводов. Такой промышленный клапан называется затворным. Он может быть полностью закрыт или открыт. Открытый дает возможность потоку материи проходить по трубопроводу почти беспрепятственно.

Вентильный механизм снабжен вращающимся шпинделем. Когда вращается маховик, шпиндель передвигается относительно резьбы головки. В результате происходит подъем или опускание затвора.

Игольчатый клапан

Игольчатое устройство невелико. По форме рабочая область штока игольчатого устройства напоминает конус, позволяющий без рывков регулировать расход рабочей материи.

Устройство мембранного типа

Клапан мембранного типа выглядит как вентиль, на шпинделе которого (между корпусом и головкой) расположена гибкая мембрана. Под воздействием штока мембрана, перемещаясь, либо регулирует текущее положение механизма, либо полностью его перекрывает. Подвижные составляющие такого механизма не взаимодействуют с потоком жидкости, потому мембрана не нуждается в замене затвора или уплотнительных материалов. Предназначение мембранных устройств — взаимодействовать с жидкостями, содержащими твердые частицы или являющимся носителями агрессивной среды.

Применение обратного клапана

Назначение обратного механизма — предотвратить возвратное продвижение жидкости внутри трубопровода. Известно о существовании двух основных видов обратных клапанов. Они могут быть откидными и подъемными. Первые снабжены шарнирной заслонкой, закрепленной над седлом. Под воздействием потока, идущего со стороны отверстия, заслонка открывается, а жидкость беспрепятственно проникает через клапан. Если поток изменит направление движения, заслонка опустится и закроет отверстие, плотно прижавшись к седлу под давлением жидкости. Подъемная створка функционирует по аналогичному принципу, перемещаясь в вертикально расположенном направляющем цилиндре. Когда поток изменит направление, заслонка опустится и плотно прижмется к седлу.

Тарельчатый механизм

Тарельчатыми называют односедельные клапаны, открывающиеся посредством «кулачков» и рычажков, а закрывающиеся благодаря действию пружин. Автомобилисты используют такие устройства для подачи топлива и воздуха в цилиндры и двигатель автомобиля, а также для выброса использованных газов. Описанный тарельчатый механизм установлен в некоторых видах паровых машин и в паровых турбинах как приспособление для регулирования подачи пара.

Устройство с сильфоном

Сильфонный клапан имеет гофрированную конструкция из металлических материалов. Такое изделие сохраняет прочность и герметичность при неоднократных сжатиях, растяжениях, изгибах. Применяется в трубопроводной арматуре как герметизирующий, силовой элемент.

Применение импульсных устройств

Для защиты от механического разрушения трубопроводов слишком высоким давлением используются импульсные клапаны. Путем автоматического выпуска проходящей среды из систем они понижают силу увеличившегося давления.

Редукционный механизм

Назначение редукционного устройства — понижать давление внутри трубопровода. Величина проходного отверстия варьируется автоматически. Внутри он оснащен перемещающимся штоком и специальным приспособлением, посредством которого может быть изменено положение относительно седла.

Регулирующее приспособление в большинстве случаев изготавливают в виде профилированной детали. В простых моделях урегулированное давление оказывает действие на мембрану, которая закреплена на штоке. При помощи пружины или грузка давление уравновешивается, а его сила изменяется, когда меняется натяжение пружины во время перемещения груза на рычаге. Мембрана, как правило, находится под воздействием давления потока, идущего над или под клапаном. В силовых приводах, в большинстве случаев, нет необходимости.

Четырехходовой клапан

Там, где необходимо регулирование теплоносителя, применяются устройства четырехходового типа. Добиться нужной температуры в системе можно лишь одним способом – смешиванием горячей и холодной среды, получая на выходе нужный результат. Успешное выполнение такого процесса и обеспечивает четырехходовой клапан.

1 Причины возникновения обратной тяги

Перед покупкой герметичного клапана для вентиляции следует установить причину появления тяги в другую сторону. Это позволит значительно лучше спланировать циркуляцию воздушных масс в помещениях.

Довольно часто причиной возникновения обратной тяги становится сильное ухудшение притока свежего воздуха в комнаты. Часто это происходит из-за засорения вентиляционных каналов. Если в доме установлена принудительная схема, то могут прийти в негодность движущиеся механизмы.

Также обратная тяга может появиться из-за резкого изменения количества выходящего воздуха в большую сторону через какое-либо вытяжное устройство. В печных отопительных системах продукты сгорания выходят через дымоотводящую трубу. Если в помещение поступает мало свежего воздуха, то направление потока сменится на противоположное.

Если вентиляция в доме предусматривает наличие двух или более точек, предназначенных для забора отработанного воздуха, то появляется вероятность изменения направления движения одного из потоков при включённом устройстве, предназначенном для принудительной циркуляции. Если каналы в нескольких помещениях объединены в системе, то включение вытяжки в одной комнате увеличит скорость движения как в сторону шахты, так и в сторону другой комнаты.

Изменения каких-либо параметров вне дома или же квартиры тоже иногда становятся причиной того, что тяга меняет направление. Например, возведение или снос зданий может сильно изменить направление уличных ветровых потоков. В квартире обратная тяга появляется из-за того, что соседи подключили к общей системе мощную вытяжку. Особенно это актуально для многоквартирных домов, в конструкции которых не учитывается возможность использования принудительной вентиляции.

Как работает?

Основное назначение воздушного клапана – выравнивание давления в трубопроводе. При одномоментном сбросе большого объема стоков, просвет трубы полностью перекрывается потоком. При этом возникает отрицательное давление или разряжение. В обычной системе за выравнивание давления в трубопроводе «отвечает» фановая труба, выведенная на крышу.

Но при строительстве малоэтажных домов многие считают нецелесообразным сооружать фановую трубу. Кроме того, фановый стояк может забиться, что приведет к ухудшению работы системы.

При недостаточном поступлении воздуха в момент разряжения происходит срыв водяных затворов, то есть, водяные пробки просто «вытягиваются» из сифонов. В результате сифоны перестают выполнять свою прямую функцию и неприятно пахнущие газы начинают проникать в квартиру, не встречая на своем пути препятствий.

Технические характеристики и производители

Основными техническими характеристиками воздушного обратного клапана являются:

• внешний диаметр, который подбирается сообразно сечению канализационного трубопровода;
• расход воздуха за единицу времени.

Современный рынок сантехнического оборудования предлагает фановые клапаны трех типоразмеров, соответствующих диаметру фанового трубопровода: 50; 75 и 110 мм. Использование воздушных клапанов для канализации в системах с трубопроводом меньшего диаметра (например, 32 или 40 мм) предполагает применение специальных патрубков-переходников. Некоторые модели изначально оснащаются ступенчатым патрубком, который позволяет использовать устройство в различных канализационных системах. Производительность клапанов варьируется в зависимости от модели и места установки. В продаже предлагаются устройства с расходом от 7 до 37 литров воздуха в секунду.

Сегодня, наиболее популярными производителями вентиляционных клапанов для систем канализации считаются:

• Европласт (Украина);
• Wavin (Польша);
• McAlpine (Великобритания);
• HL (Австрия).

Управление воздушной заслонкой

Для управления воздушной заслонкой применяются как ручной, так и автоматический подсосы.

• Ручное управление воздушной заслонкой карбюратора происходит при помощи троса, который протянут от заслонки к рычагу управления в салоне автомобиля. Для закрытия заслонки необходимо потянуть рычаг на себя до упора. В ходе прогревания двигателя рычаг постепенно убирается в исходное положение. После того как с открытой заслонкой двигатель начинает работать с постоянными оборотами, можно начинать движение. Данный метод управления применялся на более ранних автомобилях;
• Автоматическое управление воздушной заслонкой карбюратора исполнено несколько проще ручного. Здесь применяется пружина, которая берет на себя управление приводом заслонки. При нагреве двигателя, пружина становится мягче и автоматически открывает заслонку, таким образом, регулируя количество воздуха, подающегося в карбюратор.

Требования

Основное назначение и установка противопожарных клапанов – это защита всех вентиляционных сетей зданий/сооружений при пересечении противопожарных преград, а также для оперативного управления, контроля устранения системами дымоудаления остатков токсичных горячих газов, взвесей/аэрозолей; огнетушащих средств порошковых, аэрозольных или газовых АУПТ.

Согласно терминологии СП 7.13130.2013, устанавливающего требования ПБ к вентиляционным системам; и ГОСТ Р 53301-2013, определяющего испытания на огнестойкость, ими называются автоматические/дистанционные устройства, перекрывающие вентиляционные пути/проемы в противопожарных преградах зданий, которые имеют нормативы предельных состояний по стойкости к огневому воздействию, характеризующиеся потерей плотности (Е)/способности к теплоизоляции (I).

 По табл. 2* СП 112.13330.2011, являющегося действующей версией СНиП 21-01-97*, для заполнения строительных проемов используются устройства 1 и 2/3 типа, имеющие предел огнестойкости противопожарного клапана EI 60 и EI 30/15 соответственно, аналогичные по параметрам огнестойкости противопожарным воротам, дверям тех же типов.

В то же время, например, п. 6.19 СП 7.13130.2013 требует проектировать транзитные воздуховоды, которые прокладывают вне пределов пожарного отсека, с пределом стойкости к огню не меньше EI 150.

Следовательно, клапан как составной элемент этой системы должен иметь не худшие противопожарные характеристики. Поэтому компаниями производителями изготавливаются клапаны для вентиляционных систем, имеющие пределы стойкости к открытому огню в интервале EI 30–240. 

Кроме выше перечисленных сводов правил на клапан противопожарный, ГОСТ к ним, требования устанавливают следующие нормативные документы:

• СП 60.13330.2016, что является официальной версией СНиП 41-01-2003 обо всех системах вентиляции практически любого объекта гражданского/промышленного назначения.
• НПБ 241-97, определяющий метод огневых испытаний для противопожарных клапанов всех видов/типов изделий.

На каждый приобретаемый клапан, кроме технического паспорта/руководства по эксплуатации компанией производителем должен быть представлен сертификат ПБ, а на изделия во взрывозащищенном исполнении – дополнительно сертификат о соответствии требованиям по взрывобезопасности.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Необходимые инструменты и материалы

Для установки обратного клапана за счетчиком воды необходимы: сам клапан, прокладки нужного диаметра (лучше из силикона), два разводных ключа, лента ФУМ.

Схема подключения

Клапан устанавливается сразу за счетчиком.

При установке необходимо проследить, чтобы направление тока воды совпадало со стрелкой на корпусе прибора.

Ход работ

Порядок установки:

• патрубок водомера с накидной гайкой отсоединяют от водомера;
• резьбу трубы внутриквартирной или внутридомовой сети и патрубка водомера тщательно обматывают лентой ФУМ;
• вкручивают патрубок в клапан;
• накручивают клапан на резьбу внутренней сети, стрелка направления тока воды должна быть направлена от счетчика;
• в накидную гайку устанавливают прокладку;
• накручивают гайку на подсоединительный патрубок счетчика;
• пускают воду и испытывают подсоединение, при наличии течи затянуть соединения.

Установку обратного клапана на водяной счетчик предлагаем посмотреть на видео:

Частые ошибки и проблемы при установке

Практически ошибка может быть одна: установка не по ходу движения воды. И еще могут быть протечки.

При установке клапана в обратном направлении вода не будет поступать в счетчик и квартиру – придется его выкручивать и монтировать заново. При протечках следует затянуть соединения.

Правила монтажа

Установка выполняется на разрывных участках трубопровода между двумя фланцами. Для создания герметичного соединения обязательно используют прокладки. Уплотняющий элемент должен быть совместим с рабочей средой.

Важно знать! Установка на горизонтальном трубопроводе требует расположения оси створок клапана строго вертикально. На вертикальном трубопроводе ось может располагаться в любом направлении

При выполнении монтажа необходимо соблюдать следующие регламенты:

• установку должны производить лица, обладающие соответствующей квалификацией, изучившие правила техники безопасности;
• выбранный артикул должен соответствовать рабочим параметрам трубопровода;
• перед установкой клапан осматривают на соответствие диаметров фланцев;
• модуль проходит визуальную проверку, оцениваются целостность седла клапана, подвижность створок;
• ответные фланцы очищаются от пыли и мусора.

При установке фланцы располагаются плоскопараллельно, обеспечивая свободное размещение клапана с уплотнительными элементами. Арматуру наживляют болтами. Соединение проверяют на соосность. Постепенно затягивают шпильки, процедуру выполняют равномерно в 3-4 прохода по схеме крест-накрест, последовательно.

Для предупреждения аварийных ситуаций оборудование требует периодической ревизии. Регулярность проверок зависит от норм, принятых на производстве, и особенностей эксплуатации оборудования.

Затворы

Это наше устройство более функционально. Оно закрывает и регулирует поток.

Применимо для трубопроводов большого диаметра.

Самый распространенный вариант – дисковый затвор.

Для контроля положения затворов предусматривают Устройство положения для дисковых затворов.

Диаметр поперечного сечения трубы соответствует диаметру диска.

Вращательный механизм запирания, управляемый вручную с рукоятки или дистанционно через ПУ (при высоком давлении).

При слишком сильном давлении в системе пожаротушения устройство не применимо.

Неплохой компанией, специализирующейся на производстве затворов этого и других видов, является ЗАО «АРМАТЭК».

Данный вид арматуры широко используется.

Его устанавливают в таких бытовых и промышленных системах.

• Теплоснабжение.
• Водоснабжение.
• Газоснабжение и вентиляция.
• Пожаротушение.
• Специальные условия: доставка ГСМ и пр.

Что же выделяем затворы из остальных видов электроарматуры? Они отличительны тем, что:

• при ремонте сможем быстро заменить основные компоненты;
• имеют малый вес, габариты и простую внутреннюю конструкцию.
• можно использовать их в трубопроводах большого диаметра.

Недостатком считаем то, что в состоянии «открыто», диск закрывает часть отверстия и понижает пропускную мощность.

Также приходится прикладывать большую силу к рукоятке из-за небольшого крутящего момента конструкции.

Классифицируем затворы так.

• В качестве запирающего элемента – линзовые поверхности или плоский диск.
• Материал изготовления – частые варианты чугун и сталь.
• Изнутри могут отделываться резиновыми вкладышами или не иметь отделки.
• Разный диаметральный размер проходного отверстия.

Управление схоже с шаровым краном. Некоторые затворы имеют маховик или редуктор для увеличения силы, прилагаемой к рукояти.

Нюансы выбора клапана

Неправильный выбор вентиляционного клапана грозит не только ухудшением, но и полным прекращением воздухообмена

При покупке рекомендуется обратить внимание на несколько нюансов:

• Механизм должен работать даже при минимальном движении воздуха, характерном для вентиляции естественного типа.
• Характеристики обратного клапана и вентилятора должны совпадать.
• Мощности устройства должно быть достаточно для раскрытия лепестков.
• Некоторые механизмы не приспособлены для работы в низких температурах. Их монтируют только внутри помещения.
• Клапаны с рекуператором лучше устанавливать парами, чтобы происходило одновременное поступление и вытягивание воздуха.

Регулировка и настройка

Процесс регулировки параметров системы вентиляции сводится к обеспечению на всех участках сети уровня притока и отвода воздуха, предусмотренного проектом. Сделать это самостоятельно, без специального оборудования и опыта, достаточно сложно.

Тем не менее, можно попробовать произвести настройку, опираясь на следующие рекомендации:

• Производительность вентилятора регулируется путем изменения частоты вращения лопастей.
• В первую очередь производится настройка заслонок, расположенных ближе к вентилятору. Необходимый уровень сопротивления воздушному потоку выставляется путем плавного поворота лопасти заслонки.
• Излишки воздуха имеет смысл перенаправить на те участки сети, производительность которых меньше проектных значений.
• Допустимая погрешность расхода воздуха в приточных и вытяжных устройствах составляет 10%.

Вентиляционные заслонки и клапаны помогают быстро и эффективно осуществлять регулировку параметров вентиляционной системы. Управление может производиться вручную, либо в автоматическом режиме, позволяя строить климатические системы любой сложности: от простейших решений для частных домов и квартир до сложных и разветвленных вентиляционных сетей крупных зданий или производственных помещений.

Самодельная заслонка:

При нормальной работе вентиляционной системы все запахи покидают помещения благодаря естественной или принудительной циркуляции воздуха. Если этого не происходит, нужно дополнительно монтировать специальное устройство. Воздушный клапан для вентиляции можно купить в магазине или же сделать своими руками. Этот простой механизм препятствует обратной тяге, что не позволяет отработанным газам вернуться по вентканалам.