Устройство и принцип работы обратного клапана

Обратные клапаны считаются запорной арматурой и служат для пропускания жидкости или воздуха в одном направлении. Применяются такие устройства во многих отраслях промышленного производства, системах эксплуатации коммунального хозяйства, а также в топливной системе автомобильных двигателей.

Главной задачей абсолютно любого клапана обратного действия является обеспечение защиты определенной системы от воздействия на механизм потока вещества в противоположном направлении его движения. Устройство и принцип работы обратного клапана необходимо знать любому механику, обслуживающему технические системы или занимающемуся ремонтом оборудования.

Обратный клапан для воды

Чтобы понять принцип действия и для чего нужен обратный клапан на воду, необходимо представить, как поведет себя механизм, если остановился насос давления жидкости. Именно слив воды в колодец или скважину при отказе помпы может привести к обратному движению рабочего колеса, и, как следствие, к поломке всего агрегата.

Рабочий механизм клапана обратного хода препятствует обратному движению воды, чем защищает оборудование или систему водоснабжения от гидравлического удара. Затвор устройства позволяет сохранить заполнение труб водой, повышая эффективность функционирования всасывающих и погружных насосов. Именно на этом основывается принцип работы обратного клапана для воды.

Конструкция запорной арматуры выполняется на основании специальных нормативных требований. В паспорте готового изделия производитель обязательно должен указывать основные технические характеристики запорного устройства.

Устройство и принцип работы водяного клапана

Конструктивно обратный клапан устроен довольно просто, разобраться с ним при ремонте по силам даже неопытному сантехнику.

В конструкцию клапана входят следующие элементы:

• металлический корпус состоит из двух частей, снабженных резьбой;
• затвор, изготовленный из металла или пластика;
• прокладка;
• пружина, которая подпирает затвор.

Принцип работы обратного клапана для воды достаточно простой. Если вода не поступает в систему, то под влиянием пружины запорное устройство находится в закрытом положении. Когда появляется давление, затвор отпирается, тем самым давая потоку возможность поступать в трубопровод. При последующем отключении насоса давление воды в системе падает, и действие пружины способствует перекрыванию потока жидкости. Такой принцип работы обратного клапана, назначение которого — функционирование в различных водяных системах, является одинаковым для всех запорных устройств.

Виды обратных клапанов

Водяные запорные клапаны могут различаться конструктивным исполнением в зависимости от места установки и решения определенных задач водоснабжения.

Классификация обратных клапанов осуществляется по следующим параметрам:

• характер запирающего устройства;
• способ крепления клапана;
• размер обратного клапана;
• материал изготовления.

Типы запирающих элементов

В зависимости от конструкции основного элемента, который закрывает поток воды в обратном движении, клапаны подразделяются на следующие типы:

1. Подъемные запорные элементы. Двигаются вверх и вниз. Под действием давления воды клапан открывается, а при снижении давления, под действием пружины – закрывается.
2. Затворы поворотные. Представляют собой откидную створку, открывающуюся потоком жидкости и запирающуюся возвратной пружиной при снижении давления.
3. Шаровые клапаны. Имеют форму шара, который подпирается пружиной. При подаче воды шар сдвигается и пропускает поток в систему.
4. Дисковые фланцевые затворы вращаются на центральной оси под напряжением пружины и потока воды.
5. Двухстворчатые клапаны имеют две соединенные створки, которые складываются при проходе жидкости, а при отсутствии – запираются.

В бытовых условиях чаще всего используются подъемные клапаны. В случае отказа в нем просто заменяется пружина.

Классификация клапанов по размеру

От сечения трубопровода, а также его функционального назначения, зависит и размер применяемых обратных клапанов.

По размеру клапаны делятся на следующие виды:

• стандартные изделия — применяются на многих видах водопроводов;
• небольшие запорные устройства — монтируются на выходах счетчиков расхода воды;
• миниатюрные обратные клапаны — укрепляются внутри сгонов, если для стандартного изделия недостаточно места;
• клапаны больших размеров — изготавливаются из чугуна и устанавливаются на промышленных трубопроводах или вводных системах домашнего водоснабжения.

Материал изготовления запорной арматуры

Принцип работы обратного клапана обусловлен и материалом его изготовления. Основными материалами, которые применяются при устройстве запорных устройств, являются:

1. Латунь. Считается самым надежным металлом для применения в бытовых условиях. Устойчивость к коррозии и неприхотливость в обслуживании являются основными характеристиками таких изделий.
2. Чугун. Используется в основном для больших клапанов. Применяются такие клапаны преимущественно на трубах большого сечения. В быту чугунные изделия не применяются, так как подвержены коррозии и обрастанию отложениями.
3. Нержавейка. Устойчива к коррозии и долговечна. Не имеет недостатков, но стоит дорого, что ограничивает ее использование.

Места установки обратного клапана

Владея минимальными сантехническими знаниями, установку клапана на воду можно произвести самостоятельно. Главное при этом — знать устройство и принцип работы обратного клапана.

Установка запирающего устройства производится в следующих местах:

• На конце патрубка, который опущен в воду, чтобы работал поверхностный насос. В таком случае вода задерживается в патрубке.
• Если погружной насос опущен в колодец, то клапан ставится на его выходе, чтобы при отключении двигателя вода не текла обратно.
• При установке в бойлере клапан размещается на входе холодного водопровода,
• В отопительной системе установка обратного клапана является необходимой технологической операцией.

• На водопроводах, с одновременным использованием холодной и горячей воды, кран обратного действия должен устанавливаться в каждой магистрали, чтобы исключить обратный поток жидкости.
• На устройствах учета расхода воды, чтобы исключить поток воды в обратном направлении.

Способы крепления изделий

В системах водоснабжения используется три основных способа крепления запирающих элементов:

1. Большинство клапанов крепится муфтовым способом. Для этого применяются переходники с резьбой с двух сторон, диаметр которых зависит от сечения труб.
2. Фланцевый способ предусматривает надежную фиксацию клапанов к трубопроводам с применением специальных фланцев. Таким способом в основном крепятся чугунные элементы, используемые на трубах большого диаметра.
3. Межфланцевое крепление осуществляется между фланцами и плотно зажимается болтами.

Назначение и принцип работы обратного клапана для канализации

Движение воды всегда происходит по пути наименьшего сопротивления. Поэтому, если в канализационной системе появляется хоть небольшое засорение, то сточная жидкость может поменять свое направление. Именно по этой причине и возникают в многоквартирных домах подтопления соседей. Для устранения таких неприятных ситуаций используется канализационный обратный клапан.

Чаще всего страдают от засоров жители нижних этажей многоквартирных домов, так как вода из системы вытекает через ближайшую свободную точку, а это унитазы на первом этаже. Но не стоит радоваться и проживающим наверху, ведь засор может появиться в лежаках между этажами.

Устройство и принцип работы обратного клапана канализации во многом схожи с водяными запирающими приспособлениями, только отличаются своими габаритами. Состоит он из:

• корпуса;
• задвижки мембранного типа, которая перекрывает обратное движение стоков;
• рычага, пропускающего жидкость в прямом направлении;
• крышки съемного типа, необходимой для очистки устройства в случае засорения или принудительного закрытия мембраны.

Виды канализационных запорных клапанов

Принцип работы обратного канализационного клапана основан на блокировке потока жидкости, идущей в противоположном направлении. Внутри устройства смонтирована подвижная преграда, которая и выполняет основную функцию клапана.

По типу такой преграды и характеру работы и отличается оборудование:

1. В лепестковых (поворотных) клапанах вмонтирована подпружиненная круглая мембрана. При движении стоков в нужном направлении она поднимается, в другом случае просто прижимается к ободку клапана, перекрывая ход стоков.
2. Подъемный обратный клапан получил свое название от принципа действия. Принцип работы обратного клапана простой: под давлением стоков мембрана просто поднимается вверх, открывая проход. При отсутствии стоков – закрывается проход, причем если жидкость поступает в обратном направлении, то открыть проход невозможно из-за специальной нелинейной формы корпуса. Надежность такого клапана очень высокая, но часто он засоряется, поэтому требуется регулярная очистка.
3. Принцип работы обратного клапана шарового типа основан на движении специального шарика внутри корпуса. В таком устройстве основную роль играет строение корпуса. Под давлением стоков шарик открывает проход.
4. Межфланцевый обратный клапан широко используется из-за своих малых размеров. По конструкции это малый цилиндр, внутри которого вмонтирована поворотная заслонка. Правда, в канализационных системах он применяется редко, так как очень сложно проводить очистку — приходится разбирать весь корпус.

Обратный клапан для вентиляции

В многоквартирных домах часто встречается ситуация, когда система вентиляции не справляется со своим прямым назначением, и воздух из соседних квартир попадает в другое помещение. Такому эффекту могут подвергаться все помещения, где есть вентиляционный канал. Чтобы избежать этой неприятности, в системах вентиляции применяются обратные клапаны, которые не пропускают воздух в обратном направлении.

Принцип работы обратного клапана вентиляции во многом схож с работой клапана для воды. В этом случае конструктивно запирающее устройство продумано так, что есть возможность регулировать поток воздуха, поступающего в помещение.

Производители предлагают различные обратные клапаны для вентиляции, которые различаются:

• по форме устройства;
• по материалу изготовления;
• по месту установки;
• по возможности пропускать определенное количество воздуха;
• по способу работы.

Обратный топливный клапан

Такой клапан используется в инжекторных двигателях, в дизельных моторах, а также в бензиновых карбюраторах всех автомобилей. Принцип работы обратного топливного клапана довольно прост. Он напоминает шариковый клапан с седлом, отлично откалиброванным, изготовленным из мягкого металла. Топливо поступает в карбюратор только в одном направлении, поэтому чтобы исключить его движение обратно, ставится запорное устройство.

Устанавливается обратный клапан в инжекторных автомобилях в корпусе на топливной рампе между форсунками и бензобаком. В дизельных моторах размещается клапан между помпой высокого давления и ручным насосом низкого давления.

Высокая производительность топливного насоса обеспечивает непрерывную подачу топлива, поэтому применение клапана является обязательным условием безаварийного функционирования механизма.

Принцип работы обратного клапана любого вида очень простой, поэтому его обслуживание и ремонт может проводить человек без богатого опыта работы сантехником. В то же время это простое устройство значительно улучшает жизнь людей, особенно в многоквартирных домах.