Шаровый обратный клапан для отопления


Одним из важнейших условий корректной работы отопительной и любой другой трубопроводной системы, по которой транспортируются жидкие или газообразные рабочие среды, является перемещение таких сред в одном направлении. Техническим устройством, позволяющим обеспечить такое важное требование, является клапан обратный лепесткового или любого другого типа. Обратные клапаны в трубопроводных системах, по которым транспортируются газообразные и жидкие среды, обеспечивают перемещение таких сред в одном направлении и блокируют их в том случае, если направление их движения изменяется.

Разновидности обратных клапанных устройств

На современном рынке предлагаются обратные клапаны различных типов, каждый из которых отличается как своим конструктивным исполнением, так и техническими характеристиками.

Обратные клапаны дискового типа

Конструкция таких устройств включает в себя корпус, который может быть изготовлен из латуни или нержавеющей стали, и запорный механизм. Последний состоит из следующих элементов:


  • металлического или пластикового дискового затвора, который и обеспечивает перекрытие потока транспортируемой среды в том случае, если он начинает двигаться не в том направлении;
  • уплотнительной прокладки, служащей для более плотного прилегания дискового затвора к посадочному месту;
  • стальной пружины, которая обеспечивает нахождение затвора в закрытом состоянии в том случае, если поток рабочей среды перемещается не в том направлении.

Дисковые пружинные обратные клапаны, которые оптимально подходят для оснащения бытовых систем отопления и не нуждаются в регулярном техническом обслуживании, обладают следующими преимуществами:

  1. компактными размерами и небольшим весом;
  2. доступной стоимостью.

Однако есть у пружинных затворов дискового типа и недостатки:

  • При использовании обратных затворов данного типа в отопительных системах создается значительное гидравлическое сопротивление, что особенно критично тогда, когда в таких системах применяется геотермальный тепловой насос. Именно поэтому в таких случаях необходимо выполнить предварительные расчеты.
  • Обратные клапаны пружинного дискового типа, которые относятся к устройствам необслуживаемого типа, нельзя отремонтировать.

Шаровые обратные клапаны

В отличие от дискового, шариковый клапан обладает лучшими гидравлическими характеристиками, что и является причиной его высокой популярности среди потребителей. Запорным элементом этого устройства, что становится понятно из его названия, является покрытый слоем резины шарик, который может быть изготовлен из чугуна или алюминия. Принцип, по которому работает шариковый клапан обратного типа, достаточно прост.


  • При движении теплоносителя через шариковый клапан в требуемом направлении запорный элемент – шарик – под давлением рабочей среды поднимается в верхнюю часть устройства, полностью открывая проходное отверстие.
  • В том случае, когда давление потока рабочей среды снижается или он начинает двигаться не в том направлении, шарик под действием собственного веса опускается в специальную нишу, закрывая проходное отверстие и перекрывая перемещение потока рабочей среды через устройство.

Шариковый обратный клапан, как правило, оснащается крышкой, которая крепится на его корпусе при помощи нескольких болтов. Наличие такой крышки позволяет оперативно и легко выполнять ремонт и техническое обслуживание затвора, если в этом возникает необходимость.

При установке обратных шаровых клапанов на трубопроводах различного назначения необходимо учитывать следующие нюансы.

  • Шариковый клапан следует располагать крышкой вверх при установке на горизонтальном участке трубопровода, чтобы шарик, находящийся в рабочем отсеке устройства, имел возможность свободно скатываться в его нижнюю часть.
  • Устанавливая обратный шариковый затвор на вертикальном участке трубопровода, необходимо учитывать, что поток рабочей среды, проходящий через устройство, должен двигаться в направлении снизу вверх.

Обратные клапаны лепесткового типа

Лепестковый обратный клапан, запорными элементами которого служат две подпружиненные створки (лепестки), располагаемые на специальной оси, устанавливается на трубопроводных системах крупных котельных станций и тепловых пунктов. Одним из наиболее значимых недостатков клапанов обратных, относящихся к лепестковому типу, является слабая гидравлика. Это объясняется тем, что их створки, даже находясь в открытом состоянии, создают значительное препятствие потоку рабочей среды, перемещающейся по трубопроводу.

К лепестковым клапанным устройствам относится гравитационный обратный клапан, запорным элементом которого является одна створка, закрепленная на специальной оси и имеющая возможность свободно поворачиваться. Работает клапан обратный гравитационный по следующему принципу.

  • Под давлением потока рабочей среды створка открывается.
  • Если давление потока рабочей среды падает или он начинает двигаться не в том направлении, створка под действием собственной силы тяжести опускается, закрывая устройство.

Обратные клапаны подъемного типа

Запорным элементом таких устройств является подпружиненный золотник, перемещающийся на специальной оси. Отдельные модели не оснащаются пружиной, использовать их можно только для установки на вертикальные участки трубопроводов. Как и шаровые, обратные поворотные клапаны оснащаются крышкой, позволяющей выполнять их ремонт и техническое обслуживание, если в этом возникает необходимость.

При монтаже пружинные обратные затворы подъемного типа должны устанавливаться крышкой вверх, что обеспечит доступ к их внутренней части в тех случаях, когда необходимо выполнить их ремонт или техническое обслуживание.

Способы установки


Обратные клапаны различаются также по типу установки в системах отопления и в других трубопроводных системах. Так, в зависимости от данного параметра выделяют устройства нескольких типов.

  1. Устройства фланцевого типа устанавливаются преимущественно на трубопроводах, отличающихся большим диаметром. Отличительными признаками затворов фланцевого типа являются два фланца, приваренные к их корпусу. На трубопроводах обратные клапаны фланцевого типа устанавливаются при помощи болтовых соединений.
  2. Межфланцевые обратные клапаны самые компактные в ряду всех устройств подобного назначения. Для монтажа таких обратных клапанов также используются фланцы, но они зафиксированы на элементах трубопроводной системы. Сам затвор устанавливается в специальные посадочные места между двумя фланцами, которые стягиваются между собой при помощи резьбовых шпилек.
  3. На трубопроводные системы бытового назначения, как правило, устанавливаются обратные клапаны муфтового типа. Их монтаж заключается в том, что их просто накручивают на элементы трубопровода.
  4. Существуют обратные клапаны, устанавливаемые при помощи сварки. Их, как правило, размещают в системах, для оснащения которых используются трубы из полимерных материалов.

Как правильно выполнить монтаж

Устанавливая обратный клапан для отопления, необходимо следовать несложным рекомендациям.


  • Ориентируясь на стрелку на корпусе обратного клапана, надо установить его на трубопроводе таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением, по которому в трубопроводе будет перемещаться поток рабочей среды.
  • Не следует использовать уплотнительные прокладки, которые уменьшат размер поперечного сечения проходного отверстия.
  • Элементы трубопроводной системы, на которые установлен обратный клапан, не должны оказывать давления на его корпус.
  • На той части трубопровода, по которой в обратный клапан будет поступать транспортируемая среда, необходимо установить сетчатый фильтр. Такой фильтр предотвратит попадание в запорный механизм твердых частиц. Следует иметь в виду, что засорение внутренней части обратного клапана может привести к нарушению герметичности устройства в закрытом состоянии.

Источник: met-all.org

Шаровый обратный клапан для отопления

Рис. 2. Пример двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией


Для этого используем пример классической двухтрубной гравитационной системы отопления (рис. 2), со следующими исходными данными: первоначальный объем теплоносителя в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого теплоносителя в баке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h1 = 3 м, расстояние до центра радиатора первого яруса h2 = 6 м.

Температура на выходе из котла – 90 °С, на входе в котел – 70 °C. Действующее циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить поформуле:

Δp2 = (ρ2 ρ1) · g · (Hh1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 3) = 470,4 Па.

Для радиатора первого яруса оно составит:

Δp1 = (ρ2 ρ1) · g · (Hh1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 6) =117,6 Па.

При более точных расчетах учитывается также остывание воды в трубопроводах.

Миф 1. Трубопроводы должны прокладываться с уклоном по направлению движения теплоносителя. Не спорим, так было бы не плохо, но на практике это требование не всегда удается выполнить. Где-то балка покрытия мешает, где-то потолки устроены в разных уровнях и т.п. Что же будет, если выполнить подающий трубопровод с контруклоном (рис. 3)?


Шаровый обратный клапан для отопления

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Если грамотно подойти к решению этого вопроса, то ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление если и снизится, то на ничтожно малую величину (несколько паскалей), за счет паразитного влияния остывающего в верхнем розливе теплоносителя. Воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Пример этого устройства показан на рис. 4. Дренажный кран служит для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В «крейсерском» режиме этот кран закрыт. Такая система останется полностью работоспособной.

Шаровый обратный клапан для отопления

Рис. 4. Пример устройства для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель вверх двигаться не может. Это вовсе не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то он на эту же высоту и опускается. То есть гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении дополнительных местных сопротивлений на поворотах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно учитываться в расчетах. Если система грамотно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5, вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого века такие схемы достаточно широко применялись, несмотря на свою слабую гидравлическую устойчивость.


Шаровый обратный клапан для отопления

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами радиаторов. Это тоже совсем не обязательно. Расположение подающего трубопровода с надлежащим уклоном под потолком верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бак. Однако проблему удаления воздуха можно решить и с помощью автоматических воздухоотводчиков (рис. 6) или отдельной воздушной линии.

Источник: valtec.ru

Необходимость применения

Ответ на это вопрос абсолютно однозначен. Такое устройство просто необходимо, если вы хотите быть уверены в безопасности и долговечности своего отопления. Ведь обратный ток воды – это ситуация, от которой не застрахован никто. На разных участках домовой сети теплоноситель находится в разных агрегатных состояниях. Где-то он уже остыл, где-то ещё нет, в результате возникают локальные перепады давления, так как теплоноситель постоянно расширяется и сокращается. Это может повлиять на движение его по трубам, даже если в системе присутствует насос, установка обратного клапана в системе отопления необходима.


Давайте разберёмся — куда его ставить. В случае если речь идёт о самотёчной сети, он должен быть установлен перед котлом. Также необходимо поставить его после байпаса перед котлом в сетях с насосом, в случае, когда подключено несколько контуров – устройства должны отсекать каждый из них, для того, чтобы избежать перекосов давления и тока теплоносителя.

Основное их назначение – задать теплоносителю верное направление движения. Слишком много изделий ставить нет необходимости – ведь каждое из них замедляет ток жидкости. Для самотёчных сетей используют только лепестковые варианты, из-за их минимального сопротивления.

Разновидности устройств и области их применения

Подбор устройства диктуется условиями, в которых оно будет применяться, оно зависит от типа отопительных сетей, и их внутреннего давления. Неправильно подобранный – механизм может сам стать причиной возникновения аварийных ситуаций. Например, деталь вкладыш, который предлагают ставить внутрь счётчика холодной воды – может полностью блокировать её ток, при недостаточном напоре, или существенно его ограничить. С другой стороны, установленный на вводе водоснабжения он предотвратит утечку теплоносителя, сохранив давление, напор и количество воды в системе.

Гравитационный обратный клапан для отопления

Его ещё называют клапан хлопушка, применяется только в самотёчных системах, устанавливаясь, как правило, на вводе в котёл. Состоит из металлического «лепестка», который плотно прижимается к закраине с помощью пружины.


Пружина в таком устройстве довольно слабая, и не препятствует естественной циркуляции теплоносителя, как и следующий представленный вариант.

Шаровый клапан для отопления

Используется реже, так как есть опасность того, что шарик, который двигается внутри механизма, открывая и закрывая ток воды, может заклинить в одном положении и тогда устройство не будет выполнять свою работу должны образом.

Эта особенность послужила тому обстоятельству, что на сегодняшний день шаровый обратный клапан практически не находит применения в сетях отопления частных домов.

Тарельчатый

Данное изделие применяется в сетях, работающих с насосом, а также имеющих несколько активных контуров отопления. Это связано с тем, что пружина расположенная внутри устройства имеет большую жёсткость, следовательно, сопротивление.

Внутри находится металлический или пластиковый диск (для отопления всегда используется металлический), совмещённый с втулкой, на которой закреплена пружина. Таким образом, при возникновении должного напора в трубе – тарелочка поднимается и не препятствует току теплоносителя. Однако как только напор падает – проём закрывается, препятствуя оттоку воды в противоположную сторону.

Муфтовый

Все изделия, рассмотренные выше, являлись полностью автономными, и не подчинялись внешним воздействиям, работая только в одну сторону. Но в случаях, когда необходимо, например, слить теплоноситель из труб, необходим прибор, дающий возможность открыть ток теплоносителя в обратную сторону – именно таким устройством является муфтовый или вентильный клапан.

Выбор между муфтой и вентилем обусловлен чаще всего внутренним рабочим давлением сети, если оно высокое – применяют вентиль, если среднее – достаточно будет муфты.

Как работает обратный клапан

Описанная выше схема подключения устройства позволяет ему блокировать возникновение обратного тока теплоносителя по трубам, который может быть вызван рядом факторов:

  • Неисправностью насоса;
  • Неравномерным прогревом теплоносителя;
  • Воздушной пробкой;
  • Перегревом системы;
  • Аварией на трубопроводе.

Какой бы ни была истинная причина возникновения данной ситуации – при малейшем движении жидкости в сторону, противоположную стороне заданной инженерным проектом – прибор моментально перекрывает движение по трубе, препятствуя разрастанию аварии на всю сеть.

Заключение

Как видно из вышеизложенного – данный прибор просто необходим для сетей частного дома, именно он позволяет избежать возникновения нештатных ситуаций и вовремя предотвратить возможный разрыв труб.

Вместе с ним дополнительно рекомендуется устанавливать:

  • Кран Маевского. Установку необходимо произвести на каждый радиатор, предназначен для стравливания воздушных пробок;
  • Манометр. Устанавливается после котла и позволяет следить за давлением в системе;
  • Аварийный клапан. Вступает в действие, если по ряду причин давление в трубах становится критическим;
  • Клапан для травки воздуха. Также устанавливается на вертикальном отводе после котла, служит для штатного вывода воздуха попавшего в трубы или образовавшегося в них.

Все описанные выше устройства, работая в комплексе, обеспечат достаточный уровень защиты труб, котла, насоса, и остальных элементов системы. Следовательно, вашу безопасность. Экономить на них не нужно, они приобретаются один раз и на весь срок эксплуатации сетей отопления.

Перед насосом рекомендуется установить также фильтр, отсекающий мелкий мусор, который по тем или иным причинам попадает внутрь сетей отопления. Грамотно спроектированная и построенная сеть прослужит верой и правдой многие годы, в то время как халатное отношение на этапе проектирования и монтажа может повлечь за собой печальные последствия.

Источник: ventkam.ru

Особенности

Для нормального функционирования трубопровода необходим монтаж клапанов обратного типа, основная цель которых состоит в недопущении аварий и серьезных затратных поломок.

Основная задача обратного клапана заключается в обеспечении циркуляции жидкости в конкретно обозначенную сторону без возможности изменения ее хода в обратном направлении. Именно поэтому арматуру такого типа принято устанавливать в тех местах системы, в которой обратный поток теплоносителя недопустим или нежелателен. Несоблюдение подобных правил может привести к аварийной ситуации, а также вызвать проблемы и сбои.

Являясь элементом защитной арматуры, обратные клапаны помогают отопительной системе поддерживать оптимально возможный рабочий режим.

Необходимость применения

Установка клапана обратного типа может носить обязательный или рекомендательный характер. В промышленных целях их монтажом занимаются профессионалы. Что касается жилых домов и квартир, то есть несколько случаев, когда такая арматура необходима:

При установке счетчика на воду

Это обязательное условие, без выполнения которого невозможно получить документальное одобрение от водоснабжающих предприятий.

Клапан не позволяет воде циркулировать в обратную сторону, что может быть вызвано разницей в давлении внутри труб.

При эксплуатации водных нагревателей накопительного типа

Установка такой арматуры на бойлерах для газового и электрооборудования обязательна на входе для холодной воды.

Для циркуляционных насосов

При использовании насосов циркуляционного типа клапаны устанавливают на выходе.

Это позволяет избежать аварий и сбоев в системе, которые могут быть спровоцированы обратным движением воды в контуре с более слабым насосом при вытеснении теплоносителя более мощным агрегатом.

На обратной отопительной магистрали

На обратной отопительной магистрали клапан монтируют перед самым входом в котел.

Если случится авария, защитная арматура не даст вытечь теплоносителю, а при нормальной работе системы не позволит двигаться ему в запрещенном направлении.

Для глубинных насосов

Кроме того, такие защитные элементы используют при функционировании насосов, рассчитанных на глубинную работу для того, чтобы в неработающем состоянии вода не смогла вытекать из трубопровода.

Классификация

Эти изделия применяются не только в системе отопления и водоснабжения, но и при установке канализационного и вентиляционного оборудования. Арматура выполняет одну и ту же функцию, отличаясь при этом габаритами, формой, материалом корпуса, способом запуска, а также видом затвора.

По материалу изготовления

Самыми лучшими считаются клапаны из нержавейки. Они более дорогие, чем чугунные, применяемые для труб крупного диаметра, или латунные, считающиеся отличным вариантом для бытовых целей.

Но зато отличаются проверенной временем долговечностью.

Многие современные производители изготавливают клапаны обратного типа из нескольких видов материала (пружина – нержавеющая, корпус латунный и пластиковая тарелка).

По методу подключения

Защитные клапаны могут быть следующих типов:

  • фланцевые (используются для труб большого диаметра);
  • межфланцевые (имеют небольшой размер и устанавливаются в пространстве между фланцами);
  • муфтовые (имеющие переходы с резьбой, предназначенные для крепления).

По конструкции

Шаровые (шариковые) клапаны отличаются наличием запорной детали, представляющей собой шарик из металла, который прижимается к седлу с помощью пружины, когда происходит снижение давления в системе или прекращение движения воды. Такие элементы считаются дорогостоящими, их принято использовать на трубах компактного размера (до 40 мм) при монтаже больших магистралей в системе централизованного отопления.

Лепестковые клапаны обратного типа могут иметь 1 или 2 створки. Регулирование направления потока теплоносителя происходит за счет стальной пластины, а также специальной шарнирной системы, обеспечивающей движение створок под давлением. Лепестковый клапан с 2 створками гарантирует минимальные гидродинамические затраты, а элемент с 1 створкой (поворотный) используется для труб размером от 50 мм и изготавливается, как правило, из чугуна.

Дисковый пружинный клапан обратного типа используется для отопления квартир и домов, а также ставится на радиаторы. Он привлекает автоматической работой, отличается доступной ценой, широким выбором диаметров, причем крепится муфтовым способом – самым доступным для бытовых целей. При покупке рекомендуется выбирать деталь с сердечником из стали или латуни.

Особенности монтажа

При монтаже такой арматуры важно учитывать направление теплоносителя, указанное на корпусе устройства в виде стрелки, а также обеспечить доступ к клапанам для их возможного техобслуживания.

Для локальной работы могут пригодиться краны типа «американка». Если врезается подъемный поворотный клапан, то он должен быть установлен исключительно горизонтально.

Система водоснабжения

Защитные элементы устанавливают в местах разветвления трубопровода, а также на байпасах для котлов и радиаторов. Если в системе предусмотрен насос, то арматуру врезают в точку перед насосной станцией или на всасывающей трубе сразу после храповика.

В случае с вибрационным насосом клапаны монтируют в любом месте системы, но обязательно до ресивера.

Если устройство устанавливают на уже функционирующий трубопровод, то необходимо разорвать его, поставить клапан на одну сторону трубы, а затем соединить с другой частью с помощью сгона.

Оснащение обратного клапана тройником с краном необходимо, если водопровод будет эксплуатироваться только летом, а на зиму воду будут сливать.

Система канализации

Установка запорной арматуры для канализационной системы предполагает 2 типа врезки: вертикальную и горизонтальную. Она производится в точках, где стыкуются трубы. При работе необходимо применять переходники (от металла к пластику и наоборот).

Система отопления

В отопительной системе с естественной циркуляцией теплоносителя принято устанавливать такую арматуру только на байпасах, обеспечивающих промежуточную магистраль между обратным и прямым трубопроводами с целью равного распределения теплоносителя по батареям (радиаторам). Монтаж обратного клапана способен ограничить передвижение воды по малому кругу системы в случае отключения электрического насоса.

Клапаны встраивают в промежутке между нагнетающими и всасывающими трубами насоса.

Источник: x-teplo.ru

Установка

  • Гравитационное устройство устанавливают, для того чтобы не было затекания горячей воды в холодную.
  • Чтобы исключить вибрационное давление, которое воздействует на приборы. Например, при его воздействии счетчик может крутиться. Устанавливая обратный гравитационный клапан для отопления, это давление не распространяется после места установления устройства. Это вибрационное давление возникает от гидроударов, которые могут создавать старые краны и др.
  • На двухконтурный котел необходимо устанавливать такое устройство, чтобы не было откачки воды из системы отопления.
  • Устанавливается на систему теплого пола. Устанавливают обратный гравитационный клапан для отопления на патрубок, который на обратной магистрали.

Также этот элемент широко применяется в подключении различных водонагревателей и системе водоснабжения.

Шаровая модель
Рис. 2 Шаровая модель

Шаровый клапан

Шаровый обратный клапан для отопления – это универсальное устройство. Его конструкция заключается в наличии сферы, которая, собственно, и создает запорный механизм. А именно поток теплоносителя поднимает сферу и помещает ее в концевой патрубок.

Принцип роботы шарового устройства заключается в том, что если напор уменьшается или циркуляция теплоносителя вообще прекращается, то шар опускается в концевой патрубок и перекрывает проход. При этом очень важно, чтобы труба, которая прилегает к шаровому клапану, должна быть такого же диаметра.

Шаровая арматура очень надежная, так как в ней практически не возникает неисправностей из-за отсутствия сложных движущихся механизмов. Но следует отметить, что шаровая модель достаточно дорого стоит из-за сложностей при изготовлении. Устанавливается шаровое устройство на трубы, сечение которых больше 40 мм, то есть он не подходит для системы отопления частного дома. Минимальный показатель давления должен быть 25 бар, иначе шар не сможет подняться. То есть шаровое устройство монтируется только на больших магистралях, а также в автономных системах на производствах (промышленных, коммерческих).

Створчатый клапан
Рис. 3 Створчатый клапан

Источник: kotlomaniya.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.