Обратные клапаны: выбираем лучшие варианты для домашнего водоснабжения

Одним из важных элементов системы домашнего (и не только) водоснабжения является обратный клапан. Это механическое устройство выполняет функцию предохранителя, заставляя жидкость или пар двигаться по трубам только в определенном направлении. Какими бывают обратные клапаны, как именно они работают, где чаще всего применяются, как выбирать арматуру, мы расскажем в этой статье.

Принцип действия и область применения обратных клапанов

Если жидкость в трубах движется не в том направлении, это чревато серьезными последствиями. Для систем, в которых используются насосные установки, такая ситуация может привести к сливу всей воды из системы, что неминуемо заставит крыльчатку насоса вращаться в обратную сторону и выведет его из строя. Эта же опасность угрожает водосчетчикам, не защищенным обратным клапаном.

Еще одна проблема систем водоснабжения — гидроудары, то есть кратковременные мощные скачки давления воды. Без защиты элементов трубопровода обратным клапаном гидроудары приводят к быстрому износу оборудования и его поломке.

Основными функциями обратного клапана, кроме перекрытия движения жидкости в обратном направлении, являются еще и удержание воды в системе, предотвращение аварий и разрывов труб, поддержание давления воды или пара на уровне нормативных значений.

Конструктивно обратный клапан представляет собой полый металлический или полипропиленовый цилиндр, внутри которого расположена пружина, выполняющая функцию главного регулирующего устройства, и прижимной элемент, или золотник.

Работа обратного клапана довольно проста и базируется на принципе отпора. Поток воды давит на пружину, установленную в центре корпуса клапана. Пружина под давлением сжимается и передает отпорную силу на золотник, открывающий проход воды через клапан. Если давление потока снижается, то пружина перестает давить на золотник, и он закрывается, полностью преграждая путь воде в обратном направлении. Вода со стороны выходного отверстия сама запирает отверстие и не дает ему открыться.

Еще одна важная функция устройства — обеспечение согласованной работы различных дорогостоящих установок и устройств в системе водоснабжения. При наличии клапана они работают в несколько раз дольше, поскольку защищены от последствий гидроударов и других проблем, вызванных перепадами давления воды.

Область применения обратных клапанов довольно широка:

• в системах ЖКХ в многоквартирных домах на стояках подачи горячей и холодной воды;
• на входе холодной воды накопительных обогревателей, как газовых, так и электрических;
• в обвязке оборудования котлов и насосов;
• на конце шланга водозабора, находящегося в скважине или колодце;
• в системе водоснабжения после погружного насоса для предотвращения стекания жидкости обратно в случае его остановки;
• в системе защиты от протечек стиральных и посудомоечных машин.

Установка обратного клапана требует соблюдения некоторых особых требований, поскольку неправильный монтаж может привести и к неправильной работе всей системы.

1. При наличии на корпусе стрелки, указывающей направление движения воды, устанавливать клапан необходимо стрелкой строго вверх.
2. Межфланцевые обратные клапаны рекомендуется устанавливать на некотором расстоянии от фланца самой арматуры, чтобы не препятствовать открытию лепестка фланца.
3. Чтобы вовремя диагностировать выход обратного клапана из строя, специалисты рекомендуют установить до и после него манометры.

Виды обратных клапанов

Чтобы правильно выбрать обратный клапан для системы домашнего водоснабжения, непрофессионалу необходимо иметь хотя бы общее представление о том, какими эти клапаны бывают и из чего изготавливаются. Классификация обратных клапанов может быть построена по типам запорного элемента . Самыми популярными являются шаровой, пружинный (или подъемный), поворотный и двустворчатый клапаны.

• Шаровой клапан в качестве запорного элемента, как уже понятно из названия, имеет металлический шар. Для обеспечения большей надежности шар иногда покрывают полимерным слоем (например, резины). Корпус клапана чаще всего изготавливается из чугуна. Когда через водопровод не проходит вода, шар плотно прижимается к проходному отверстию пружинным механизмом. При подаче в систему воды возникающее давление сжимает пружину и отжимает шар от отверстия, позволяя воде или газу двигаться в нужном направлении. Если давление среды падает, например, из-за остановки насосов, утечки или по другой причине, пружина расправляется и снова прижимает шар к выходу, плотно закрывая клапан и не позволяя жидкости идти в обратном направлении.
  Шаровые обратные клапаны обычно применяются в трубах небольшого диаметра для бытовых систем водоснабжения, особенно канализационных. Устанавливать шаровые клапаны можно как на вертикальных, так и на горизонтальных трубах, что является существенным преимуществом, поскольку некоторые виды клапанов монтировать горизонтально не рекомендуется. При проектировании систем водоснабжения следует учитывать, что при равном сечении шаровой клапан имеет б о льшие внешние размеры, чем другие виды.
• Пружинный, или подъемный, клапан конструктивно схож с запорным вентилем. Затвор в таком клапане также перемещается вверх, открывая отверстие, и вниз на седло, закрывая путь воде, но это происходит не вручную, а под давлением потока воды или газа. Клапаны такого типа монтируются только на горизонтальных трубах, при этом обязательно соблюдается вертикальное расположение оси клапана. К преимуществам пружинных клапанов относится возможность их ремонта без демонтажа системы, высокая герметичность и универсальность. Их можно использовать практически во всех системах водоснабжения, включая промышленные — при условии использования фильтров: клапаны чрезвычайно чувствительны к загрязнению рабочей среды, которое способно вывести их из строя.
• Поворотный клапан одностворчаты й . В основе его конструкции находится металлический, обычно стальной, диск, фиксируемый подпружиненной осью. Когда поворотный обратный клапан открыт, диск внутри него располагается параллельно движению газа или воды, а в закрытом состоянии — перпендикулярно. Диск поворачивается и открывается под давлением жидкости, а при падении напора срабатывает пружина, и диск закрывает путь воде. Простота конструкции обуславливает невысокую стоимость клапана. Значимым недостатком является то, что в момент закрытия запорный механизм захлопывает запорный диск со слишком большой силой, что приводит к достаточно быстрому износу посадочного места. Для решения этой проблемы были созданы поворотные клапаны со специальным механизмом для плавного закрытия диска, но они имеют более высокую стоимость, ограничивающую их использование.

• Двустворчатый обратный клапан . В отличие от одностворчатого он оснащен двумя запирающими пластинами, также расположенными на поворачивающейся оси. Пластины находятся в центре проходного отверстия. Проходящая по системе в правильном направлении жидкость открывает створки, а если ее направление изменяется, пластины немедленно захлопываются под действием пружин. Двустворчатые клапаны имеют большой диапазон размеров, их можно устанавливать на трубы различного сечения. Из-за существенного гидравлического сопротивления, обусловленного нахождением поворотной оси по центру отверстия, использовать двустворчатые клапаны рекомендуется в системах высокого давления.

Еще одной распространенной классификацией обратных клапанов является классификация по способу их монтажа . С этой точки зрения все клапаны делятся на четыре группы.

• Фланцевые клапаны . На устройствах этого типа обратный фланец и фланец на подающей части привариваются прямо к корпусу клапана. Чаще всего фланцевая конструкция применяется для труб большого диаметра на промышленных системах водоснабжения и отопления. Из-за больших габаритов фланцевый клапан может стать причиной гидроудара, поскольку в момент закрытия створок в системе повышается давление. Чтобы снизить риски, в системах с интенсивным перемещением жидкости используют клапаны безударного типа с плавным закрытием запорного элемента. Преимуществом фланцевых клапанов является то, что их можно использовать в системах с большим загрязнением воды.
• Межфланцевые клапаны . На них практически отсутствуют приспособления для крепежа. В этом случае сам клапан размещается между двумя фланцами, закрепленными на концах труб. После этого фланцы стягиваются сквозными резьбовыми шпильками в так называемых посадочных местах. При правильном выполнении такого соединения клапан будет зафиксирован абсолютно надежно. Межфланцевые клапаны имеют относительно небольшие размеры, что позволяет устанавливать их на любых участках практически без удлинения коммуникаций.
• Муфтовые клапаны наиболее распространены в бытовых водопроводных системах. В этом случае клапан крепится в разрыв трубы с помощью пары резьбовых муфт. Не подходят для труб большого диаметра.
• Сварные конструкции крепятся на трубах с помощью сварки. Соединение в этом случае получается неразборным, что затрудняет ремонт и профилактику. Сварные обратные клапаны в основном используются для систем с агрессивной рабочей средой.

Корпусы клапанов обычно изготавливают из латуни или чугуна, но на рынке встречаются и полипропиленовые изделия, а также более дорогие бронзовые, титановые и стальные конструкции.

Какие обратные клапаны лучше выбрать для дома?

Выбор конкретного типа обратного клапана зависит еще и от особенностей системы водоснабжения дома. Стоит обратить внимание на следующие нюансы:

• назначение клапана . Очень важно, где именно будет использоваться устройство — в водопроводе, на входе в водонагреватель или насос либо в вентиляции, поскольку от места установки могут зависеть и конструктивные особенности;
• способ монтажа . Обычно решение принимается еще на этапе проектирования разъемов, к которым будет крепиться клапан, чтобы после не монтировать лишние переходники. В домашних трубопроводах обычно используются муфтовые клапаны, так как их проще устанавливать и обслуживать. Фланцевые клапаны чаще применяются в трубопроводах с большим сечением;
• условный проход клапана . Его диаметр должен полностью соответствовать диаметру трубы. Меньший по диаметру обратный клапан создаст повышенное сопротивление в трубе и уменьшит надежность всей конструкции. На сегодня производители предлагают клапаны диаметром от 10 мм до 400 мм;
• материал изготовления . Выбирают обратный клапан в зависимости от того, из какого именно материала произведены прочие элементы трубопровода. В быту чаще всего применяются пластиковые изделия. Но при выборе клапана для пластикового трубопровода обязательно нужно выбирать модели, рассчитанные на эксплуатацию при высоких температурах. Обычный полипропиленовый клапан в такой среде проработает значительно меньше заявленного времени. Для промышленных систем водоснабжения с горячей водой лучше использовать латунные или чугунные клапаны. Практически идеальными для любой рабочей среды считаются латунные клапаны, поскольку они не окисляются и в меньшей степени подвержены механическим повреждениям;
• ремонтопригодность . Желательно, чтобы обслуживание и ремонт обратного клапана не вызывали сложностей, поэтому при его размещении следует позаботиться о свободном доступе;
• рабочее давление в системе. При выборе необходимо учитывать, что для долгой и стабильной работы клапана рабочее давление должно быть примерно в два раза меньше, чем номинальное по паспорту. Например, если в трубе рабочее давление составляет 12 кг/см ³ , то необходимо выбирать клапан с давлением 25 кг/см ³ . Клапан, рассчитанный на меньшее давление, может преждевременно выйти из строя;
• пропускная способность клапана. В нормальном состоянии клапан должен иметь максимальную пропускную способность, равную пропускной способности трубопровода, на который он установлен. Этот параметр измеряется в кубометрах воды, поступающей на клапан в течение часа при температуре среды 20°С. Недостаточная пропускная способность приводит к тому, что в месте расположения клапана возникает слишком высокое сопротивление, чреватое поломкой всей системы;
• производитель запорной арматуры . Этот параметр может оказаться исключительно важным, поскольку рынок буквально наводнен клапанами низкого качества от китайских кустарных мастерских. Качество у таких изделий соответствующее.

Клапаны для использования в бытовых системах водоснабжения отличаются от промышленных, и это также нужно учитывать при выборе.

Хотя процесс выбора и кажется сложным, однако именно от того, насколько правильно и точно подобран обратный клапан, зависит и работа всей системы водоснабжения, канализации и отопления. Не стоит и пытаться сэкономить. Ущерб от аварии, спровоцированной отсутствием обратного клапана, окажется гораздо существеннее, чем стоимость самого клапана.