Обратные клапаны для отопления, где ставятся, схемы применения

Обратные клапаны предотвращают движение жидкости в обратном направлении, при изменении режима работы системы. Специалисты отмечают, что в любительских схемах обратные клапаны часто встречаются в местах, где они не нужны, загромождая схему, увеличивая ее стоимость, и нарушая нормальный режим работы. Когда и где ставятся обратные клапаны, каких разновидностей встречаются…

Дисковые клапана

Прямой поток отодвигает диск от седла, жидкость проходит по контуру диска. Обратный поток прижимает диск к кольцу (уплотнению).

Клапан отличается простотой и дешевизной, но при этом довольно большой резкостью закрытия с образованием микро-гидроударов, что в большинстве схем не критично. Устройство создает заметное гидравлическое сопротивление прямому току, которое можно узнать из характеристик прибора. Конструкции неразборные, не ремонтируемые, дешевые и компактные, применяются широко в сетях с небольшим (до 3 бар) давлением.

Шаровые

Шаровые обратные клапаны по конструкции похожи на дисковые, только перекрытие сечения осуществляется прорезиненным шариком. Варианты — с горизонтальным перемещением шарика, или с подъемом. Корпуса их обычно разборные, поэтому можно обслужить, почистить.

Но к недостаткам относится направленность монтажа, — требует вертикальной установки, при которой шарик опускается к седлу уже под собственным весом при недостаточно большом токе жидкости. Также имеется некоторая массивность конструкции, повышенное давление на открытие. В самотечных схемах поэтому не применяются.

Лепестковый обратный клапан

Лепестком здесь называется перекрывающая сечение пластина, но на этот раз она закреплена на оси и может откидываться.

• Одностворчатые, – с одним лепестком на оси, расположенной сбоку от сечения. Жидкость откидывает лепесток в сторону, открывая сечение. Обратный поток прижимает пластину в исходное положение. Здесь вращение может быть подпружининным.

• Двустворчатые лепестки размещаются на оси, проходящей по центру трубы и они откидываются в разных направлениях.

Для обоих вариантов характерно повышенное гидравлическое сопротивление прямому потоку, некоторая сложность конструкции с повышенной ценой. Но в тоже время легкость открытия беспружинного клапана позволяет использовать его при слабых потоках, например, в самотечных схемах.

Подъемные клапаны

Еще одна конструкция клапанов является весьма распространенной. В ней сдвижение тарельчатого клапана осуществляется по вертикальной оси. Клапан приподнимается прямым потоком, но опускается уже при его ослабевании под собственным весом.

Для изделий характерна ремонтопригодность, они легко чистятся, и работают довольно надежно. Но в тоже время создают сопротивление потоку повышенное, а установка их возможна только в горизонтальной трубе (или в близком к этому положению), с разворотом корпуса клапана строго вверх.

Подразделение клапанов по способу крепления.

• Муфтовые клапаны применяются при малых диаметрах труб, включительно до 50 мм. Их отличает предельная дешевизна и простата установки. На металлических резьбах лучшим уплотнителем оказывается все тот же лен со смазкой.

• Фланцевые крепятся на фланцы к трубам большого диаметра, начиная с 40 мм, с использованием болтов и прокладок из резины, силикона между фланцами.

• Сварные. Металлические ввариваемые клапана встречаются редко, поэтому это скорее относится к изделиям в полипропиленовых корпусах.

Наиболее дешевыми окажутся пластиковые обратные клапана, но они же и не практичные. Лучше ставить американки и обратный клапан из металла на резьбе. Наиболее прочными и долговечными остаются из нержавеющей стали.

Схемы – как применяются обратные клапана

В системах отопления и водоснабжения обратные клапана ставятся в параллельных ветвях, в которых возможен обратный ток жидкости при изменении режима в соседних.

Простейший пример: много контуров с насосами от одной трубы. При включении любого насоса, в соседних будет меняться давление, — где нежелателен обратный ток жидкости, там и ставят обратный клапан.

Наиболее типичные широко применяемые схемы с обратными клапанами.

• Подключение резервного котла, включающегося автоматически без участия человека. Типичная схема совмещения твердотопливного котла и электрокотла. Обратный клапан предотвращает движение жидкости через параллельный котел, пока один работает. Здесь должны быть клапана с минимальным сопротивлением движению жидкости, но возможно с большим усилием на открытие.

• Другой типовой вариант – установка насоса твердотопливного котла с сохранением возможности самотека. Обратный клапан, большого диаметра в самотечной трубе предотвратит закорачивание струи, когда включится (автоматически) насос. Здесь уместен клапан с легким открытием для обеспечения самотека, а большой диаметр нивелирует его местное сопротивление.

• Подключение подпитки любой системы отопления от водопровода. В принципе, здесь обратный клапан является не столь обязательным… устанавливается на тот случай, если во время наполнения системы вдруг в водопроводе исчезнет давление. Не заметив этого вовремя можно выпустить обратно в водопровод весь теплоноситель…
• Обратный клапан всегда ставится в составе водоснабжения для насоса, предотвращая слив трубопровода самотеком обратно в источник.

Как ставится обратный клапан для насоса

Остается заметить основное правило монтажа, – на корпусе любого клапана имеется стрелка, обозначающая направление, по жидкость движется свободно, в обратном направлении будет происходить автоматическое закрытие клапана…

Как самостоятельно сделать обратный клапан

Делаем обратный клапан своими руками: основные этапы

В водопроводных, отопительных, вентиляционных системах часто встречается необходимость регулирования направления потока воды или воздуха. Для этого применяют обратный клапан. Он пропускает поток в одну сторону и перекрывает трубопровод, если тот пытается изменить направление своего движения. На рынке представлено большое число моделей таких затворов разных конструкций. Но и в домашней мастерской обратный клапан изготовить своими руками вполне реально.

принцип работы и назначение

Назначение устройства -не допустить разворота потока воды или воздуха в противоположную сторону. Такой поток может вывести оборудование из строя или существенно снизить качество его работы. Они применяются в домашних системах:

• Водоснабжения. Затворы ставятся в нижней части водозабора и не дают воде стекать в колодец либо скважину при прекращении работы нагнетающего или заборного насоса.
• Отопления. Затвор размещают в нижней точке контура, чтобы избежать обратного тока теплоносителя при перепадах температуры.
• Вентиляции. Обратный клапан ставят на вытяжке в многоквартирных домах, чтобы препятствовать возникновению обратной тяги при открывании окон или дверей. В малоэтажных домах он предотвращает попадание уличного воздуха в дом через вытяжку.

Рисунок 1. Схема шарового затвора

В любом затворе вне зависимости от его конструкции есть следующие детали:

• Корпус, представляющий собой герметичную камеру, присоединяемую в разрыв трубопровода.
• Запорный элемент- тарельчатый, шарообразный или лепестковый.
• Седло — уплотненный контур, к которому прижимается запорный элемент и перекрывает просвет для потока.
• Возвратный элемент прижимает запорный к седлу. Это может быть пружина или сила тяжести.

Принцип действия затвора несложен:

• Напор воды или воздуха в заданном направлении преодолевает силу пружины или силу тяжести и отжимает (либо поднимает) запорный элемент от седла.
• Поток течет в нужную сторону.
• При падении напора или попытке потока развернуться в обратном направлении сила пружины или сила тяжести прижимает запорный элемент к седлу и перекрывает просвет.

Чем выше напор в обратном направлении, тем сильнее он прижимает запорный элемент к седлу и тем надежнее перекрыт поток.

Рисунок 2. Устройство тарельчатого затвора

Возможность изготовления своими руками

Глубокого финансового смысла самостоятельное изготовление клапанов не имеет- покупка комплектующих обойдется чуть ли не дороже готового клапана промышленного производства. Либо в домашней мастерской должны быть высокоточные сверлильные, токарные и фрезерные станки для самостоятельного изготовления деталей устройства.

Чаще всего домашние мастера делают клапаны своими руками, чтобы проверить свои силы в конструировании и сборке. Делают также нестандартные затворы для домашних технологических установок для изготовления напитков или аквариумных систем фильтрации и аэрации. Далее будет рассмотрена конструкция и технология изготовления затворов:

• Шаровой для воды.
• Гравитационный шаровой для воды.
• Тарельчатый.
• Лепестковый для вентиляции.

Рисунок 3. Устройство лепесткового воздушного клапана

Конструкции выбраны несложные, технология не требует применения дорогостоящего оборудования. Сделать несложный обратный клапан в домашней мастерской вполне реально. Достаточно владеть слесарными навыками на среднем уровне.

Инструменты

Для изготовления устройств понадобятся следующие инструменты и оборудование, наверняка имеющееся в каждой уважающей себя домашней мастерской:

• Рабочий стол или верстак.
• Тиски или массивная струбцина.
• Ножовка по металлу.
• Дрель или настольный сверлильный станок.
• Пассатижи.
• Монтажный нож.
• Набор напильников и надфилей.
• Наждачная бумага разной зернистости.
• Лобзик (электрический).

Материалы и комплектующие для различных конструкций требуются разные и будут перечислены в соответствующем разделе.

Рекомендации по изготовлению и.

Шаровой для воды

Для того, чтобы сделать клапан, понадобится:

• Водопроводная муфта с наружной резьбой.
• Тройник стальной или латунный с внутренней резьбой.
• Пружина, свободно входящая в тройник.
• Металлический шар, с небольшим зазором входящий в тройник.
• Заглушка на тройник.
• Лета ФУМ или сантехническая нить.

Если не удалось подобрать пружину- ее навивают из упругой проволоки. Берут стержень, сверлят в нем отверстие и заправляют туда конец проволоки. Далее зажимают стальную проволоку в стержне тисками, и плоскогубцами навивают пружину, укладывая витки вплотную.

Рисунок 4. Схема шарового затвора

Сборку проводят в такой последовательности:

• Муфта завинчивается в тройник таким образом, чтобы она перекрывала просвет бокового патрубка не менее 2 мм.
• В отверстие напротив вставляют шарик и подпирают его пружиной.
• Вкручивают заглушку.
• Муфту и заглушку перед окончательной сборкой нужно обмотать уплотнителем.

Напор воды, поступающей из муфты, отжимает шарик и открывает просвет для потока в прямом направлении. Если напор падает, пружина отжимает шарик обратно и прижимает его к срезу муфты, перекрывая поток в обратном направлении.

Потребуется отрегулировать силу прижимную силу пружины так, чтобы стандартного напора в системе хватало для отжима шарика. Придется также тщательно отшлифовать срез муфты, чтобы шарик прилегал к нему без зазоров.

Лепестковый для вентиляционных систем

Промышленный обратный клапан для систем вентиляции препятствует обратной тяге в вытяжных системах

Предлагаемая конструкция сопоставима по эффективности с промышленными образцами и способна проработать несколько лет, после чего придется заменить лепестки.

Для изготовления потребуется:

• Пластина текстолита толщиной 3-5 мм 15*15 см. Можно использовать любой жесткий пластик.
• Пленка из плотного пластика 15*15 см.
• Герметик.

Пошаговая инструкция для изготовления и сборки:

• Отпилить пластину так, чтобы она соответствовала размерам вытяжки.
• В углах сдеалть отверстия для крепления клапана к вентилятору или фитингу.
• В середине просверлить или выпилить лобзиком отверстия для прохода воздуха. Должно быть выпилено не менее 80% площади сечения канала.

Рисунок 5. Конструкция лепесткового воздушного затвора

• Вырезать кусок гибкого пластика и приклеить его по краям основания.
• Разрезать его по осевой линии. Разрез сделать ровным, без шероховатостей.
• Вставить затвор в канал и зафиксировать его винтами или саморезами. Створки должны быть обращены на улицу.

Тарельчатый

Тарельчатый осевой затвор можно изготовить из подручных материалов.

Для этого понадобится:

Рисунок 6. Детали устройства

• Штуцер 1/2″ на 15мм.
• Болт диаметром 3 мм и длиной 40-50мм.
• Две гайки к болту.
• Кусочек резины от велосипедной камеры.
• Металлическая полоска.
• Муфта 1/2

Изготовление самодельного клапана проводят в следующей последовательности:

• Из резины вырезать круглый кусок диаметром чуть меньше внутреннего диаметра муфты.
• В центре сделать отверстие диаметром 3 мм под болт.
• В металлической полоске просверлить отверстие так, чтобы болт свободно ходил в нем.

Рисунок 7. Запорный элемент в сборе

Надеть на болт полоску, гайку, шайбу, резиновую прокладку.

Сделать в торце штуцера пропилы так, чтобы металлическая полоска фиксировалась в них.

Рисунок 8. Установка пластинки в пропилы

Вставить собранную подвижную часть клапана в резьбовой штуцер так, чтобы прокладка слегка выступала снизу. Место установки регулируется гайкой.

Снизу закрутить вторую гайку.

Сверху накрутить второй штуцер. Он должен плотно прижать металлическую полоску.

Такой клапан применяется в домашних вакуумных камерах. Он срабатывает от перепада давления.

Прямоточный гравитационный

Эта простейшая конструкция предназначена для работы в скважинах водоснабжения. Его ставят сразу после погружного насоса или на нижнем окончании заборной трубы. Работает самодельный гравитационный обратный клапан с использованием силы тяжести. Устанавливать его можно только на вертикальные отрезки трубопроводов.

Для изготовления устройства понадобится:

• Обрезок полипропиленовой трубы.
• Металлический или стеклянный шарик. Шарик должен быть из материала тяжелей воды.
• Штуцер.
• Кольцевая прокладка.

Рисунок 9. Комплектующие для изготовления гравитационного затвора

Входной патрубок клапана соединяется с выходным патрубком насоса или водозаборного фильтра. Шарик подбирается исходя из внутреннего диаметра трубы.

Седло клапана образуется кольцевой прокладкой в месте изменения сечения трубы. Прокладка должна плотно прилегать к стенкам, а шарик- к прокладке. Эта конструкция должна выдерживать давление столба жидкости над клапаном.

Рисунок 10. Шарик плотно прилегает к седлу

В зависимости от глубины зеркала вод в горизонте это может быть от 6 до 15 метров. Выходной патрубок крепится к корпусу с другой стороны. И далее- к водозаборной трубе. Чтобы шарик не уходил слишком далеко от седла и не перекрывал выходное отверстие, нужно просверлить перед ним два поперечных отверстия и вставить в них кусок проволоки.

Рисунок 11. Ограничитель подъема шарика

Проволоку нужно будет надежно герметизировать клеем, герметиком или расклепыванием. Она будет служить ограничителем вертикального движения шарика.

Когда насос начинает работать, напор воды приподнимет шарик над седлом, и он открывает проход для потока жидкости. Ограничитель не дает шарику подняться слишком высоко и перекрыть выходное отверстие.

Рисунок 12. устройство в сборе

Когда насос выключается, сила тяжести и обратный напор столба жидкости прижимают шарик к седлу, и он перекрывает трубопровод.

Возможные трудности

В процессе самостоятельного изготовления домашние мастера сталкиваются с рядом трудностей:

• Неправильный расчет прижимной силы. Пружину приходится укорачивать или, что более неприятно, навивать заново. Решается такая задача обычно подбором.
• Недостаточное качество обработки поверхности седла. Клапан не прижимается к нему полностью и пропускает воду. Решается путем шлифовки поверхности.
• Слишком высокое сопротивление потоку в условиях конкретной системы. Никак не решается, придется выбрать другой тип клапана или купить промышленный.

Самостоятельно изготовление обратного клапана послужит хорошей проверкой своих инженерных и слесарных навыков.