Обратный клапан для гравитационных систем отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Обратный клапан для гравитационных систем отопления

Для чего нужен обратный клапан для отопления, где его поставить

Современная система отопления частного дома сложная и разветвленная. Для ее нормального функционирования нужны различные элементы. Один из них — обратный клапан для отопления. Где, для чего и с какой целью ставят эти устройства, каких типов и видов они бывают — обсуждаем ниже.

Где устанавливается в системе отопления

Общее назначение обратного клапана — пропустить поток теплоносителя в одном направлении и не дать ему двигаться обратно. Для работы не требуется электропитание или какие-либо другие условия, работают они от движения жидкостей. Ставится обратный клапан для отопления во всех позициях, где возможно возникновение противотока и паразитных контуров.

В системе отопления на несколько веток, обратный клапан ставят на обратном трубопроводе. Это не дает насосу «продавить» поток в обратном направлении

Такие же устройства ставят в холодный и горячий водопровод. Предназначенные для отопления отличаются тем, что используются материалы, хорошо переносящие длительное воздействие повышенных температур. Если стоят резиновые прокладки, то резина используется термостойкая. Это же касается и пластиковых деталей.

Если говорить конкретно о системах отопления (СО), то обратный клапан устанавливают:

  • На байпас с циркуляционным насосом в обвязку твердотопливного котла — для обеспечения работы системы в гравитационном режиме (с естественной циркуляцией). В этом случае устанавливаются модели с наименьшим сопротивлением, которые срабатывают легко и быстро — сразу при появлении потока от естественной циркуляции. Функция клапана, в данном случае, при работе насоса не пропускать теплоноситель в обход.
  • На обратном трубопроводе при установке бойлера косвенного нагрева. Зачем ставят обратный клапан в этом случае? Чтобы при работе циркуляционного насоса исключить прохождение теплоносителя в обратном направлении.
  • При разветвленной системе отопления (например, на несколько этажей), на каждой ветке. Эти обратные клапана не дают «тянуть» теплоноситель, если одна из веток выключена (при использовании одного циркуляционного насоса).
  • На линии подпитки системы холодной водой. Тут, кроме запорного крана необходим и обратный. Так как иногда давление в водопроводе оказывается ниже, чем в системе отопления. Тогда, открывая кран чтобы подпитать систему, без обратного клапана теплоноситель «уйдет» в систему водоснабжения.

Условное обозначение обратного клапана на схеме

На схемах обратный клапан обозначается как два треугольника, направленных вершинами один к другому. Один из треугольников закрашен. Место установки в ветке — практически любое. Главное, чтобы он был. Направление потока указывается на корпусе стрелкой. В этом направлении теплоноситель проходит. В обратном — перекрывается. При установке внимательно следите за стрелкой (можно еще ориентироваться на запорный элемент).

Виды обратных клапанов для отопления

Если вы ищете обратный клапан для системы отопления, обязательно уточняйте температурный диапазон эксплуатации. При установке в обратном трубопроводе температура может быть 80-90°C, выше она все равно не поднимается. При установке в подаче требования жестче — 110°C и не ниже. Иначе, по прошествии некоторого промежутка времени, размягченная резина может «залипнуть» и даже давление от циркуляционного насоса не сможет ее сдвинуть. В этом случае придется разбирать узел и ремонтировать или заменять устройство.

Этот обратный клапан используют в гравитационных системах отопления

Если говорить о типах и принципах работы обратного клапана для отопления, то в системах с принудительной циркуляцией можно ставить любой качественный экземпляр. Потока, создаваемого циркуляционным насосом, достаточно для работы любого механизма. В системах с гравитационной циркуляцией, наоборот, ставят только некоторые типы — те, которые легко срабатывают. Ведь движение теплоносителя далеко не такое мощное, поэтому и срабатывать обратный клапан должен при малейшем проявлении обратного потока. К таким клапанам относится лепестковый и шариковый. Тип зависит от способа установки — при вертикальном расположении хорошо работают шариковые, на горизонтали — лепестковые. Рассмотрим их устройство подробнее.

Лепестковый (тарельчатый, хлопушка) обратный клапан

Как уже говорили, в системы отопления с гравитационной циркуляцией ставят модели, имеющие высокую чувствительность к обратному потоку. К таким относятся лепестковый обратный клапан. Его ставят в горизонтально расположенные участки.

Устройство лепесткового клапана

Как видно из чертежа, поток перекрывает легкий диск, который подвешен в верхней части корпуса. Стрелка на корпусе показывает «разрешенное» направление потока. Пока теплоноситель идет в этом направлении, диск поднят, практически не создает сопротивления потоку. При возникновении обратного движения, диск падает, перекрывая клапан.

При срабатывании, резко опустившийся диск ударяет по корпусу. При этом слышен хлопок. Поэтому еще одно название этого типа — «хлопушка». Еще могут называть тарельчатым, так как «рабочий орган» похож на тарелку.

По способу установки бывают вертикальными и горизонтальными. Делают их обычно из латуни. Размер могут иметь самый разный — от полудюйма до трех, пяти и более. При покупке обращайте внимание на такие нюансы:

  • Толщина стенки. Чтобы не пришлось быстро менять обратный клапан для отопления из-за трещины в корпусе, толщина стенки должна быть не менее 3 мм. Это у изделий небольшого диаметра. В самых лучших по качеству, стенка может быть 8 мм. А еще можно ориентироваться по весу: много металла, вес будет больше.
  • Диск, перекрывающий поток, может быть из латуни и пластика. Если температурный диапазон нормальный, можно брать и пластиковый. Если вам больше по вкусу латунный диск, смотрите чтобы на нем была резиновая прокладка, иначе при закрывании слышен металлический звук. Если таких устройств несколько, перезвон очень действует на нервы. К тому же изделия без резиновых прокладок, обычно выпускаются в Китае. А с китайскими изделиями как повезет: может работать долго и без проблем, а может через непродолжительный срок деформироваться диск.

Как уже говорили раньше, лепестковый клапан для отопления хорошо работает в гравитационных системах. Естественно, его можно ставить и в принудительную — там он ведет себя не хуже. Но в системах с насосами, вообще ставим обратные клапаны любой конструкции. Там потока хватает на срабатывание механизма любого типа.

Шариковый

В отличие от шаровых кранов, обратные клапана называют шариковыми. В них поток перекрывается пластиковым или резиновым шариком. Пока идет нормальный поток, шарик плавает в более широкой части корпуса, не создавая особых преград потоку. При появлении обратного потока, шарик перекрывает выходное отверстие. Принцип работы клапана понятен и прост, при нормальном качестве сбои дает редко.

Как правило, шариковые обратные клапана ставят в системах отопления с естественной циркуляцией

Делают эти клапана из чугуна и латуни. Лучше ставить латунные. Чугунные более шершавые внутри и через некоторое время шарик может застрять. В результате, при естественной циркуляции, поток не сможет сдвинуть шарик и котел закипит (это если поставите его на байпас). При выборе клапана также обращайте внимание на толщину стенки и на то, чтобы стенки были одинаковой толщины. Кроме этого, осмотрите сам шарик. Он должен быть идеальной формы, без царапин и других повреждений.

Еще раз напомним: в системе с естественной циркуляцией шариковый обратный клапан ставится, если надо его поставить вертикально. Если в такую трубу установить лепестковый, работать будет хуже — снизится КПД системы за счет того, что надо преодолевать гидравлическое сопротивление «захлопки» (диска, тарелки).

Подпружиненный с пластиковым или латунным штоком

Этот тип — самый распространенный. Устройство подпружиненного обратного клапана ненамного сложнее. В качестве запорного элемента используется диск, к которому прикреплен шток. На этот шток надета пружина. В «исходном состоянии» пружина поджимает диск к краям корпуса, перекрывая поток. Как только давление теплоносителя становится больше, чем давление системы, диск отодвигается, открывая проход. Давление снижается, запорный элемент возвращается в исходное состояние.

Подпружиненный обратный клапан и его принцип работы

Обратный клапан этого типа стоит дешевле лепесткового и шарикового, но ставить его в системах отопления с естественной циркуляцией не желательно: вряд ли гравитационный поток его «продавит». Да и заужает он сечение сильно, снова-таки снижая эффективность системы. А вот на обратке бойлера косвенного нагрева или на линии подпитки системы холодной водой, он очень неплохо работает.

Некоторые умельцы переделывают такие экземпляры под естественную циркуляцию. Для этого разбирают, заменяют штатную пружину на более слабую — чтобы срабатывал при меньшем давлении. Второй вариант — наращивают шток. В любом случае переделанные экземпляры часто дают сбои — перекашивается запорный диск, после чего он часто застревает. В результате система не работает нормально ни в одном из режимов. Так что на байпас циркуляционного насоса, такой вариант не стоит ставить однозначно — ни «оригинальный», ни доработанный.

Oventrop SWI (Германия) — одна из надежных марок, на которую мало нареканий

Подпружиненный обратный клапан может быть с латунным или пластиковым штоком. Если посмотреть на характеристики, особой разницы нет. И те и другие могут использоваться при температуре до 120°C. Зато есть разница в цене — с латунным штоком в три раза дороже. Принимать решение вам, так как основное — качественная пружина. Но и шток тоже важен.

Обратный клапан для отопления с естественной циркуляцией

Для отопительных систем могут применяться различные виды запорной арматуры. Существуют как ручные, так и автоматические модели. Для большинства владельцев домов с автономным отоплением будет полезной информация о том, как правильно выбирать и устанавливать такое оборудование. При монтаже обратного клапана для отопления многие начинающие мастера допускают ошибки, встраивая его не в то место, где он должен находиться.

Любой запорный элемент (обратный клапан, или его устаревшее название «невозвратный») имеет основную функцию — не пропускать теплоноситель в одну трубу или патрубок, а во вторую — пропускать. Для различных схем отопления такой элемент не всегда является обязательным, поэтому нужно исходить уже из конкретной ситуации.

Для отопления частного дома могут применять три вида устройств:

  • тарельчатый;
  • лепестковый обратный клапан;
  • шаровый.

В промышленных целях применяются и другие виды арматуры. К примеру, подъёмные, дисковые, двустворчатые и т. п. Они используются только на трубах с очень большим диаметром для сетевых соединений. Для отопительной системы частного дома они не применяются.

Для того чтобы понять, на какую систему отопления устанавливать определённый тип клапана, нужно изучить основные конструктивные особенности каждого из них.

Существует два варианта выполнения такого устройства — со свободным или пружинным лепестком. Второй случай характеризуется принудительным закрыванием лепестка (створки). Это даёт клапану возможность работать в вертикальном положении.

Сам элемент, который делается из нержавейки или латуни, включает в себя следующие элементы:

  1. 1. Корпус, имеющий вид тройника. Сверху есть пробка для технического обслуживания.
  2. 2. Уплотнитель, на который «ложится» диск в закрытом состоянии.
  3. 3. Непосредственно запорный диск, прикреплённый с помощью поворотного рычага.

Принцип работы лепесткового обратного клапана для отопления простой. Движущийся по трубе теплоноситель, дойдя до запорного клапана, спокойно под давлением открывает диск, и вода течёт куда следует. Если она изменяет своё направление, то диск клапана естественным путём или с помощью пружины отодвигается в обратную сторону и меняет направление потока.

Благодаря своему принципу действия элемент в народе получил много различных неофициальных названий — гравитационный, поворотный и т. п. Иногда его называют «хлопушкой».

Обратный клапан для отопления с естественной или принудительной циркуляцией имеет несколько важных характеристик:

  • внутренний диаметр от 15 до 55 мм;
  • гидравлическое сопротивление на довольно низком уровне;
  • максимальное давление не более 15 бар;
  • менее эффективная гравитационная модель не может работать в вертикальном положении;
  • сбоку конструкции располагается винт для настройки оси затвора.

Многие интересуются, нужен ли обратный клапан в системе отопления вообще. Для этого следует определиться с типом системы, а потом уже принимать решение.

Что касается тарельчатого типа затворов, то принцип их работы также несложен. Теплоноситель, который двигается в направлении клапана, преодолевает силу упругости его пружины. При этом в обратную сторону вода не потечёт, так как клапан ее не пропустит.

Пошагово его устройство можно описать следующим образом:

  1. 1. Внутри корпуса проделано отверстие.
  2. 2. С противоположной стороны есть перегородка с отверстием по центру.
  3. 3. В него вставлена ось с круглым затвором, оборудованная сальником.
  4. 4. Между круглым затвором (тарелкой) и перегородкой установлен пружинный элемент, который прижимает диск к краю отверстия.

Есть и более надёжные, удобные и компактные пружинные клапаны, монтирующиеся между фланцами. Это очень полезно, когда установка требуется в месте с небольшой доступностью.

Кроме этого, они имеют некоторые полезные свойства:

  • могут работать при любом расположении — горизонтальное, вертикальное или диагональное;
  • соединяются, как обычная муфта;
  • выдерживают давление от 10 бар;
  • создают повышенное сопротивление жидкости.

Кроме этого, уплотнение может потерять герметичность, если в потоке будут твёрдые частицы, к примеру, песок.

Такие устройства зачастую применяются вместе с пружинными насосами. Это удобно, поскольку клапан не допустит, чтобы вода обратно опустилась по трубам в колодец либо скважину.

Особенными характеристиками шарового клапана являются низкое гидравлическое сопротивление и возможность работать без пружины в любом положении, хотя лучше всё же в вертикальном. Из недостатков можно отметить потерю герметичности после повышения давления до 6−7 бар. Но такие показатели невозможны в системе отопления частного дома.

Принцип работы базируется на следующих пунктах:

  1. 1. Внутри корпуса цилиндрической формы есть резиновый или алюминиевый шарик.
  2. 2. Вылететь шарику не позволяют два отверстия в виде перегородок по краям.
  3. 3. Под давлением теплоносителя шарик прижимается к одной стороне, оборудованной рёбрами жёсткости, после чего образуется некоторый зазор, сквозь который может свободно течь вода.
  4. 4. Если движение осуществляется в обратную сторону, то рёбер жёсткости уже нет, и шарик, соответственно, перекрывает проход полностью.

В сфере канализационных систем шариковые клапаны также широко распространены. Они не допускают попадания нечистот обратно в помещение.

Перед тем как применять запорную арматуру определённого типа в системе отопления, нужно понять, какую функцию она будет выполнять. Если конкретизировать, то есть несколько возможных вариантов, куда ставить обратный клапан на отопление.

Клапаны могут монтироваться на определённые контуры в закрытой системе отопления, где есть циркуляционные насосы. Главной задачей при этом является недопущение образования непредсказуемых потоков воды в ненужных направлениях. Они могут существенно ухудшить состояние магистралей и их функциональность.

Клапан, установленный на байпас, помогает насосу при отключении электричества перейти в режим с естественной циркуляцией, находясь при этом параллельно ему. Если монтировать устройство в трубопровод подпитки, это позволит избежать опустошения сети отопления в некоторых ситуациях.

Существуют распространённые мифы о том, что при установке устройства перед единственным насосом в отопительной одноконтурной системе можно уберечь его от гидроударов. Это не отвечает действительности, так как прямое назначение клапана заключается в другом.

В качестве примера можно привести схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. Если один насос отключается, то второй будет качать воду по малому кругу, и в таком случае без запорной арматуры не обойтись. Такая же ситуация может возникнуть, когда в схеме подключения радиаторов будет дополнительно установлен бойлер косвенного нагрева без гидрострелки или распределительной гребёнки.

Если речь идёт об установке на байпас, то, как правило, это характерно для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды. Все они переделаны под работу с насосом. Если электричество отключится, то агрегат на байпасе остановится, а естественное течение воды возобновится.

Монтаж запорной арматуры на систему подпитки необязателен, но может избавить от множества проблем.

Если установка клапана нужна, чтобы избежать появления паразитных потоков, то для этого рекомендуются устройства лепесткового или тарельчатого типа. Связано это с их способностью выдерживать более высокий уровень давления благодаря довольно хорошему гидравлическому сопротивлению.

Шариковый клапан можно устанавливать в байпасном узле с естественной циркуляцией. Он обладает очень низким уровнем гидравлического сопротивления, поэтому его монтаж здесь вполне уместен. Для подпитки требуется установка устройств тарельчатого типа, т. к. она имеет повышенное сопротивление.

Если выбран лепестковый клапан, то нужно помнить, что его монтаж осуществляется горизонтально. При этом головка гайки для технического обслуживания должна быть в вертикальном положении, в противном случае клапан не сработает, а теплоноситель потечёт в обратном направлении.

Чугунные агрегаты лучше не покупать. Их существенными минусами являются большой вес и ненадёжность в эксплуатации, т. к. они быстро ломаются.

Правильное расположение устройства необходимо сверять по стрелке. Она должна быть на корпусе изделия. В её направлении и будет течь вода.

В системах отопления с естественной циркуляцией нельзя устанавливать пружинные приборы. Из-за сильного сопротивления вода просто остановится и не сможет преодолеть клапан.

Стоит отметить, что лепестковое и тарельчатое оборудование необходимо регулярно очищать от налёта и грязи в виде песка. Если этого не делать, то через попавшую грязь в устройстве произойдёт разгерметизация. Самый лучший способ очистки — демонтаж и продувка с помощью компрессора.

Можно сделать вывод, что в небольших частных домах с маленькой площадью помещения затворная арматура не понадобится. В этом случае можно только врезать клапан на трубопровод подпитки, хотя и это не является обязательным, но может спасти от некоторых непредвиденных ситуаций. Если схема усложнена установкой бойлера косвенного нагрева, тёплого пола или другого дополнительного контура, а также второго котла, то установка клапана может понадобиться в том случае, когда нет гидрострелки или буферной ёмкости.

Виды и технические возможности обратного клапана для отопления

Современные системы отопления состоят из большого числа различных агрегатов, узлов и деталей. Каждый элемент имеет свое назначение, при правильном проектировании и монтаже все они работают как единый организм. Не самый сложный по своему устройству, но очень важный для четкой работы отопления элемент- это обратный клапан. Он управляет потоком жидкости или газа, попуская его по трубопроводу только в одном направлении.

Обратный клапан, его конструкция, принцип работы и назначение

Во время работы системы отопления могут возникать штатные или нештатные ситуации, в которых жидкость в той или иной трубе пытается течь вспять. Это может происходить при остывании теплоносителя или нарушении целостности трубопроводов. Такая ситуация может привести к неприятным последствиям- от прекращения обогрева до выхода из строя бойлера и других узлов системы. Чтобы предотвратить изменение направления потока, применяют обратные клапаны. Он не препятствует течению жидкости в заданном направлении, а при попытке обращения потока вспять перекрывает трубопровод. Клапаны в системе отопления приводятся в действие различными силами:

  • пружиной;
  • силой тяжести;
  • давлением потока.

Их исполнительный орган- тарелка, шар или лепестки при обращении потока плотно прилегает к седлу и не дает жидкости двигаться.

Рисунок 1. Схема подключения к отопительной системе

Чтобы все узлы функционировали в заданном режиме, обратный клапан для системы отопления должен создавать минимальное сопротивление потоку в заданном направлении, и как можно быстрее срабатывать при развороте течения.

Виды обратных клапанов

Все виды устройств несут одну и ту же функцию, но могут иметь разную конструкцию, разные исполнительные органы и приводиться в действие разными физическими принципами.

Исходя из конструкции и принципа срабатывания, различают такие основные виды, как

  • дисковые, или тарельчатые;
  • шаровые;
  • лепестковые;
  • двустворчатые.

Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки и преимущественную область применения.

Тарельчатый

Рабочий орган, или затвор клапана представляет собой диск, прикрепленный к подпружиненному штоку. При нормальном направлении потока пружина сжимается давлением жидкости и затвор открывается. Как только напор жидкости падает или она стремится течь в обратную сторону, пружина разжимается и прижимает тарелку к седлу, и затвор закрывается.

Рисунок 2. Конструкция дискового затвора

На тарелке (реже- на седле) размещают резиновую или силиконовую уплотнительную прокладку, обеспечивающую максимально прилегание диска к седлу и исключающую просачивание жидкости.

Рисунок 3. Принцип действия тарельчатого обратного клапана

Такие устройства завоевали заслуженную популярность при проектировании и комплектации бытовых систем отопления. Они обладают такими достоинствами, как:

  • Простота устройства. Оно состоит из 5 деталей и не требует высокой точности при изготовлении.
  • Надежность. Благодаря простоте конструкции такие устройства работают годами без замены.
  • Не нуждаются в техобслуживании.
  • Доступность цены.

Есть и таких приборов и минусы:

  • Высокое сопротивление потоку в открытом состоянии.
  • Подвержены выпадению минеральных отложений на диск и седло. Это приводит к неисправности.
  • Низкая ремонтопригодность. При нарушении в работе весь прибор меняют на новый.
  • При открытии создают гидравлический удар. Это не вредит самому устройству, но может ускорить износ других чувствительных к динамическим нагрузкам агрегатов, таких, как тепловые насосы.

Есть специальные конструкции тарельчатых затворов, оснащенных устройством плавного открывания. Но стоят они заметно дороже.

Шаровой, или гравитационный

В гравитационном обратном клапане для систем отопления главным рабочим органом, перекрывающим поток воды, служит металлический шар. Для улучшения прилегания шар покрывают тонким слоем упругого пластика или резины. Когда поток жидкости идет через устройство в заданном направлении, он силой своего давления приподнимает шар над седлом и открывает просвет.

Рисунок 4. Шаровой клапан

Если напор потока падает или направление движения потока жидкости меняется на обратное, шар под действием силы тяжести падает на седло, прижимается к нему и перекрывает просвет. Чем больше жидкость пытается течь в обратном направлении, тем сильнее прижим и надежнее перекрытие.

Плюсы такой конструкции следующие:

  • Низкое сопротивление потоку в открытом положении.
  • Максимальная надежность. Устройство не содержит трущихся элементов и практически не изнашивается в открытом положении.
  • Высокая ремонтопригодность. Съемная крышка позволяет легко очищать камеру и рабочие элементы прибора и заменять шарик при необходимости.

К минусам относятся такие факторы, как:

  • Большие диаметр.
  • Высокое рабочее давление.
  • Необходимость строгого соблюдения ориентации устройства при монтаже. В противном случае шар не поднимется и не откроет просвет.

Высокие требования к монтажу и к рабочему давлению ограничивают использование такой арматуры в домашних системах отопления.

Лепестковый

В качестве затвора используется стальная или латунная пластина. Она закрепляется на подпружиненной оси, перпендикулярной направлению движения жидкости

Рисунок 5. Межфланцевый лепестковый затвор

Принцип работы поворотного клапана прост. При движении жидкости в основном направлении сила напора поворачивает затвор, преодолевая сопротивление пружины. При падении давления или обращении потока пружина ставит затвор поперек трубы, перекрывая ее. Существуют конструкции и без пружины. В них заслонка возвращается на место подл действием силы тяжести.

У такой конструкции есть свои достоинства:

  • Низкая цена.
  • Малое гидравлическое сопротивление в открытом виде.
  • Высокая чувствительность и малое время срабатывания.

К недостаткам относят наличие движущихся и трущихся частей. Это ведет к их неминуемому износу и ремонту либо замене.

Двустворчатый

Двустворчатые клапаны – это разновидность лепестковых их ось расположена точно посередине трубы, и два полудиска-лепестка могут становиться вдоль потока, открывая затвор, либо под действием пружин располагаться поперек потока, перекрывая его.

Рисунок 6. Схема действия двухстворчатого клапана

Такие клапана отличаются чрезвычайно быстрым срабатыванием, но создают значительное сопротивление потоку. Они применяются в средних и крупных отопительных системах с высоким рабочим давлением.

Подъемный

По принципу действия клапан близок к дисковому, но отличается от него тем, что тарелка и подпружиненный шток расположены не вдоль, а перпендикулярно потоку жидкости.

Рисунок 7. Схема действия и разрез подъемного клапана

Сила давления потока приподнимает тарелку, при этом освобождается просвет для движения жидкости в заданную сторону. Если давление падает или поток пытается повернуть вспять, тарелка под действием пружины опускается и прижимается к седлу, перекрывая просвет.

К преимуществам такой конструкции относят:

  • Надежность обеспечивается минимальным числом движущихся деталей и простотой устройства.
  • Низкая чувствительность к чистоте жидкости, как механической, так и химической.
  • Ремонтопригодность. Через верхнюю крышку можно очищать камеру и заменять неисправные детали.

Недостатком считают необходимость монтажа строго в горизонтальном положении. Это делает клапан неприменимым для вертикальных отрезков трубопроводов. Конструкция подходит для систем с естественной циркуляцией.

область применения.

Область применения той ил иной конструкции определяется сочетанием ее конструктивных свойств, эксплуатационных характеристик и требований к установке. Подбирать арматуру для домашней системы отопления лучше с помощью квалифицированного и опытного инженера, способного выполнить необходимые оценки параметров и провести расчеты.

Кроме внутреннего устройства, обратные клапана различаются также и по способу присоединения к трубам.

Муфтовые

Снабжены резьбовыми муфтами с двух сторон, монтируются с помощью резьбовых фитингов. Устройство может поставить мастер с минимальными навыками, однако оно не выдерживает высокого давления.

Рисунок 8. Муфтовое подключение дискового затвора

Диаметр редко превышает два дюйма (50 мм). Поэтому область применения обычно ограничена дисковыми затворами в частных домах и квартирах.

Фланцевые

С двух сторон корпуса отлиты фланцы с отверстиями. Аналогичные фланцы привариваются к трубопроводу, и через прокладки корпус притягивается болтами и гайками. Такое соединение существенно прочнее резьбового, и может выдерживать высокое давления.

Область применения таких соединений- магистрали среднего и большого диаметра. Наиболее популярными стали шаровые затворы.

Рисунок 9. Фланцевое соединение

Межфланцевые

Такой способ крепления предусматривает установку клапана между двух фланцев, приваренных к трубопроводу.

Рисунок 10. Межфланцевое крепление лепесткового клапана

Способ отличается высокой надежностью и проще в установке. Вес и габариты таких устройств меньше, чем у фланцевых. Крепление также может выдерживать высокое давление. Применяется на магистральных трубопроводах

Если требуется повышенная надежность, то корпусе устройства предусматривают сквозные отверстия, через них и оба фланца пропускаются сквозные шпильки, на которых с двух сторон затягиваются гайки.

Сварные

Выпускаются также и клапаны, рассчитанные на сварное соединение. С двух сторон у них торчат патрубки, которые при монтаже можно обрезать под размер и приварить к трубам магистрали.

Такой вид неразъемного соединения отличается максимальной прочностью, однако в случае демонтажа прибора придется приваривать дополнительный кусок трубы. Так выпускаются тарельчатые и лепестковые затворы.

Материал

Материал, из которого изготовлен корпус детали затвора, влияет на его прочность, коррозионную стойкость и срок службы:

  • Нержавейка. Мало подвержена коррозии, может применяться в активных средах и при высоких температурах. Используется на трубах до 40 см в диаметре. Отличается высокой ценой.
  • Латунь. Дешевле нержавейки, имеют высокую коррозионную стойкость. Прочность заметно ниже, но вполне достаточная для бытовых систем
  • Чугун. Оливки из чугуна имеют высокую прочность и низкую цену, но отличаются большими габаритами и массой. Используются в тех местах, где вес и размер большого значения не имеют. Из-за особенностей технологии литья, минимальный размер- 4 см. В частных системах практически не применяются.
  • Пластик. Такие изделия дешевы, но не отличаются высокой долговечностью и теплостойкостью. Лучше применять приборы с металлическими деталями.

Рисунок 11. Затвор с металлическими деталями дольше прослужит

Несмотря на большую цену таких клапанов, их имеет смысл использовать. Они обеспечат заметно больший срок бесперебойной работы и не заставят разбирать систему для ремонта посреди отопительного сезона.

Обратный клапан в системе отопления: зачем нужен, виды

Для того, чтобы отопительная система отопления функционировала максимально эффективно и без перебоев, устанавливается обратный клапан. Эта деталь предназначена для регулировки потока жидкости, не разрешает поступать ему в одном из направлений. Обратный клапан в системах отопления гравитационного и принудительного типов движения теплоносителя различается своими особенностями конструкции и функционалом. В данной статье подробно рассмотрим, что представляет собой данное устройство.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

Обратный клапан в системе отопления

Назначение

Зачем нужен обратный клапан в системе отопления? Чтобы дать ответ на этот вопрос рассмотрим конкретную ситуацию.

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

В процессе функционирования системы отопления в некоторых местах может образоваться гидродинамическое давление, что неизбежно приведет к изменению направления потока горячей воды. Для избежания возникновения аварийной ситуации, нужно установить обратный клапан на байпас . Основное предназначение этого элемента — профилактика обратного движения теплоносителя.

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

Благодаря обратному клапану, горячая вода будет беспрепятственно циркулировать по системе. Вместе с тем, он не будет позволять ей двигаться в обратном направлении, а ее технические и эксплуатационные характеристики останутся неизменными. К выбору клапана подойдите ответственно, т.к. очень важно подобрать подходящую модель, именно от нее будут зависеть безопасность и надежность всей системы отопления.

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Принцип работы

Несмотря на то, что обратные клапаны разнятся строением, в зависимости от модели, одна составляющая остается неизменной во всех приборах — пружина. Эта деталь выступает как исполнительный механизм и закрывает собой затвор. Сжимается пружина в момент, когда допустимые параметры системы меняются. Здесь очень важно приобрести и установить клапан с массивной и упругой пружиной. Она обеспечивает нахождение клапана в закрытом состоянии, которое считается нормальным.

p, blockquote 5,0,0,0,0 –>

Когда теплоноситель движется по системе, образуется давление, за счет которого жидкость открывает обратный клапан для отопления с естественной циркуляцией и движется дальше по трубам.

p, blockquote 6,0,1,0,0 –>

В случае возникновения аварийной ситуации, например, в виде гидроудара, то циркулирующая жидкость не сможет поменять направление движения, т.к. обратный клапан для гравитационной системы отопления не допустит, чтобы вода вытекла обратно. Данное устройство отличается простотой конструкции, однако является незаменимым элементом, помогающим избежать негативных последствий на контуре.

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

Устройство обратного клапана

Виды обратных клапанов

В основном обратные клапаны группируются по нескольким характеристикам: материал изготовления и тип запирающего устройства. Большей популярностью пользуются клапаны, которые выполнены из латуни, чугуна, стали.

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

Исходя из того, какое запирающее устройство установлено, выделяются такие разновидности:

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

  • тарельчатый;
  • шариковый;
  • лепестковый;
  • гравитационный;
  • двустворчатый.

p, blockquote 10,0,0,0,0 –>

Основу его конструкции составляет диск в форме тарелки, он отвечает за перекрытие сечения в контуре, если условия в системе меняются. Такой диск помещен в специальное седло с гибким уплотнителем, а внутренняя его часть соединена со штоком .

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Обратный клапан тарельчатый пружинный межфланцевый

p, blockquote 12,1,0,0,0 –>

Такой вид клапана практически идентичен предыдущему виду. Основное различие заключается в том, что главным элементом механизма является не тарелка, а шарик. Он может быть выполнен из алюминия или каучука и в момент, когда пружина срабатывает (если направление течения воды меняется), шарик направляется в седло и закрывает сечение. Таким образом теплоноситель не может двигаться обратно. Подобные клапаны созданы для стандартной системы отопления.

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

Несмотря на значимость обратного клапана, в случае если в контуре будут задействованы трубопроводы с достаточно большим диаметром, то устройство ни шарикового, ни тарельчатого типа не обеспечит максимальную защиту.

p, blockquote 14,0,0,0,0 –>

Обратный клапан шарикового типа

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

Данная разновидность была создана специально для трубопроводов большого диаметра. Он может быть установлен на обратном контуре и на контуре подачи воды в отопительной системе. При этом принцип функционирования прибора останется неизменным.

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

Клапан, в комплектацию которого входят две створки, при нормальных рабочих условиях среды будет начинать действовать под давлением, оказываемым теплоносителем .

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

Если возникнет аварийная ситуация, то устройство закроется створками, которые не ограничат движение воды в неверном направлении. На проходном сечении двухстворчатого клапана находится специальная ось, на которой и зафиксированы створки. Данный тип запорной арматуры признан одним из самых надежных, за счет этого он пригоден для эксплуатации в системах с повышенным давлением.

p, blockquote 18,0,0,1,0 –>

Клапан обратный межфланцевый Tecofi CB 3449 чугунный двухстворчатый

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

Обратный клапан лепестковый еще называется гравитационным. В его конструкцию входит пружина с невысокими показателями упругости, этим и обусловлено его низкое сопротивление. В определенных модификациях пружина отсутствует, а в процессе функционирования применяется явление, которое обусловлено силой тяжести и давлением потока. В комплектации такого клапана предусмотрена подпружиненная створка с уплотнителем, которая зафиксирована в верхней точке сечения на оси.

p, blockquote 20,0,0,0,0 –>

Клапан обратный лепесткового типа

Установка

Обратный клапан для гравитационной системы отопления чаще всего эксплуатируется в схеме обвязки котла. Например, в ситуации, когда требуется связать пару теплогенераторов в один каскад или же для того, чтобы синхронизировать работу котлов на различных источниках энергии. В таких ситуациях, благодаря клапану, не будут возникать паразитные потоки теплоносителя.

p, blockquote 21,0,0,0,0 –>

Если в системе отопления вода подается посредством насоса, то может использоваться любой затвор. При естественной циркуляции можно применять исключительно гравитационный клапан.

p, blockquote 22,0,0,0,0 –>

Осуществляя монтаж, соблюдайте следующие требования:

p, blockquote 23,0,0,0,0 –>

  1. Выбирая устройство, обращайте внимание на показатели давления и уровень температуры воды в трубах. Вода в трубопроводе частных домов обычно движется под давлением около 3 Бар и при температуре в 95°С . Выбирайте прибор только после того как будут выявлены все показатели.
  2. Установка конструкции должна производиться согласно требованиям, указанным в паспорте клапана.
  3. Насос должен размещаться перед клапаном.
  4. На то, каким образом будет осуществлен монтаж устройства, влияет давление в сети. Ниже 16 бар — муфтовый клапан, выше — фланцевый.

p, blockquote 24,0,0,0,0 –> p, blockquote 25,0,0,0,1 –>

Ответ на вопрос: нужен ли обратный клапан в системе отопления, очевиден — безусловно, да. Это устройство является неотъемлемым звеном. Осуществляя выбор, учитывайте все нюансы конкретной отопительной системы.

Как выбрать и установить обратный клапан

Чем сложнее схема отопления, тем больше в ней присутствует различных элементов, обеспечивающих ее надежную работу. Один из таких элементов – всем хорошо знакомый обратный клапан для отопления. Но обычно знакомство домовладельцев с данным устройством ограничивается общим понятием, что клапаны «пропускают воду в одну сторону, и не пускают в другую». Между тем они бывают разных конструкций и различного назначения, поэтому наш материал призван более глубоко ознакомить потребителей с этим видом водопроводной арматуры.

Принцип действия обратного клапана

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет. Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Исключением являются гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые их модели способны открывать путь теплоносителю при минимальном давлении 0.001 Бар.

Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной. Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана. Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние. Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе. Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

Виды клапанов

В зависимости от исполнения запирающего устройства существуют следующие виды обратных клапанов:

  • тарельчатые;
  • гравитационные (лепестковые);
  • шаровые;
  • двустворчатые.

Тарельчатые устройства перекрывают проходное сечение с помощью диска, входящего в седло с уплотнителем. Изнутри диск прикреплен к штоку, свободно движущемуся во втулке. На нем между тарельчатым элементом и корпусом находится пружина цилиндрической или конической формы, надежно прижимающая диск к седлу.

Затворы с диском в качестве запирающего элемента производятся двух типов: проточный и подъемный. В клапане с прямым протоком жидкости диск закрывает одно из входных отверстий, а во время открывания теплоноситель движется без изменения направления. Изделие часто применяется в системах отопления и ГВС, его назначение – предотвращение паразитных потоков в схемах с несколькими котлами. Конструкция изделия показана на рисунке:

В подъемных устройствах затвор расположен внутри арматуры и находится в горизонтальном положении. Поток жидкости подпирает «тарелку» с пружиной снизу, поднимает ее и устремляется вверх. После преодоления препятствия вода снова поворачивает и продолжает путь в прежнем направлении. Такие клапаны, как правило, задействованы в обвязке котлов средней или большой мощности и редко устанавливаются в частных домах.

Малое сопротивление гравитационного обратного клапана обусловлено пружиной с очень малой упругостью. В некоторых моделях ее нет вовсе, устройство работает за счет двух сил: тяжести и давления обратного потока, буде такой появится. Крышка с уплотнителем, закрывающая проход жидкости, подвешена верхней частью к оси и слегка подпружинена. Гидравлическое сопротивление потоку – минимальное, кроме того, рабочее сечение канала практически не уменьшается. Но есть и другая сторона медали: арматура может функционировать только в горизонтальном положении.

По сути, шаровый клапан обратного давления мало чем отличается от тарельчатого. Роль запирающего элемента здесь играет не диск, а шар. Например, во фланцевом клапане диаметром 50 мм и более шар, изготовленный из каучука или алюминиевого сплава, свободно перемещается по наклонному каналу. Во время «правильного» движения воды он находится под верхней крышкой изделия, пружина сжата. В тот момент, когда поток меняет направление, обратный клапан с шариком закрывается за счет того, что пружина распрямляется, последний опускается и садится в седло.

При всех своих достоинствах и простоте конструкции данные изделия очень редко устанавливаются в системы отопления частных домов. Сфер, в которых они применяются, несколько: это водопровод, канализация и отопление. Обычно шариковые клапана ставятся в системах теплоснабжения либо других сетях промышленных предприятий.

Для установки в трубопроводах большого размера и для работы в системах с повышенным давлением предназначаются двустворчатые клапаны. В них проходное сечение пересекает ось, на которой установлены 2 подпружиненные створки. Принцип действия все тот же: створки открываются под воздействием давления теплоносителя. Если из-за каких-то обстоятельств жидкость пойдет в другую сторону, то створки быстро захлопнутся и поток будет заблокирован.

Установка обратного клапана на отопление

Чаще всего запорные устройства обратного давления применяются в схемах обвязки котлов. Особенно они актуальны, когда нужно связать несколько теплогенераторов в каскад либо синхронизировать работу котлов на различных энергоносителях. Тогда клапан не дает возникнуть паразитным потокам теплоносителя, что обязательно возникнут при параллельном включении источников тепла.

Когда подача воды в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом, то применять можно любой из перечисленных видов затворов. В самотечных же системах можно применять только гравитационные клапаны. При этом надо соблюдать следующие правила:

  • подобрать изделие по рабочему давлению и температуре теплоносителя. Как правило, в трубопроводах частных домов давление находится в пределах 3 Бар, а температура – 95 ºС. Если же здание подключено к централизованной сети, то нужно узнать ее параметры и по ним подбирать изделие;
  • следует помнить, что в системе отопления обратный клапан устанавливается в том положении, какое указано в техническом паспорте. Как правило, все подпружиненные устройства успешно функционируют как в горизонтальном, так и вертикальном положении. И только гравитационный затвор ставится всегда горизонтально;
  • устанавливая устройство в котловом контуре на обратном трубопроводе, не забывайте, что оно должно находиться после циркуляционного насоса, а не до него.

Примечание. Тип присоединения изделия зависит от рабочего давления в сети. Если оно меньше 16 Бар, то ставятся муфтовые клапаны, а когда больше – то фланцевые (или межфланцевые).

Ниже в качестве примера показана схема подключения двух котлов – твердотопливного и электрического с использованием обратных клапанов для предотвращения паразитных потоков:

Заключение

Обратный клапан – это один из важных составляющих систем отопления. В одном случае он призван обеспечить безаварийную работу схемы, в другом – повысить ее эффективность и согласованность между разным оборудованием. При выборе того или иного изделия надо учитывать массу нюансов, например, для работы с гравитационной схемой пригоден лишь лепестковый обратный клапан для системы отопления. В процессе подбора стоит проконсультироваться со специалистом.

Читать еще:  Как сделать дешевое отопление в частном доме
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector