§ 84. Водоразборная, запорная, предохранительная и регулирующая арматура

В зависимости от назначения, применяют следующие виды арматуры на внутренних водопроводных сетях: водоразборную, запорную, предохранительную, регулирующую.

К водоразборной арматуре, предназначенной для разбора воды из систем водоснабжения на бытовые и хозяйственные нужды, относится водоразборный, туалетный, писсуарный и банный краны.

Металлические водоразборные краны (рис, 165, а) изготовляют двух размеров условным проходом 15 и 20 мм.

Рис. 165. Водоразборные краны: а—металлический, б — пластмассовый, а — писсуарный, г— банный; 1 — маховичок, 2 — сальниковая втулка, 3— сальниковая набивка, 4 — крышка корпуса, 5 — клапан, 6 — уплотнительная прокладка, 7 — седло, 8 — корпус крана, 9 —шпиндель, 10 — ручка крана, 1/— конусная пробка, 12 — окно, 13 — шайба, 14 — натяжная гайка

Пластмассовые водоразборные краны (рис. 165,6) выпускают с условным проходом 15 мм для установки на трубах холодной воды при давлении в системах до 0,6 МПа. Трещины и заливы на внешней и внутренней плоскостях пластмассовых деталей кранов не допускаются. Обработанные детали не должны иметь заусенцев, острых кромок и углов. Резьба на деталях крана должна быть полного профиля, чистой и не иметь повреждений или недооформленных ниток.

Писсуарный кран (рис. 165, в) вентильного типа состоит из корпуса 8, на одном конце которого имеется резьба для присоединения его к трубопроводу, а на другом конце —муфта для присоединения к писсуару. В корпус крана ввертывается крышка 4 со шпинделем 9, на одном конце которого укреплен клапан 5 с уплотнительной прокладкой 6, а на другом— маховичок 1. При повороте маховичка крана шпиндель прижимает прокладку к седлу 7, в результате чего прекращается поступление воды. Герметичность крана в месте прохода шпинделя обеспечивается сальниковой набивкой 3, уплотняемой сальниковой втулкой 2.

Банный кран (рис. 165, г) пробкового типа, в котором максимальная струя воды создается поворотом ручки 10 крана на 90°, состоит из корпуса 8 и конусной пробки 11с окном 12; через окно поступает вода. Герметичность крана достигается за счет конусной пробки, которая натягивается натяжной гайкой 14.

Рис. 166. Туалетные краны:

а — настольный с жестко закрепленным изливом, б — настенный с поворотным изливом

Настольный туалетный кран с жестко закрепленным изливом (рис. 166, а) устанавливается непосредственно на полочку умывальника, а настенный туалетный кран с поворотным изливом (рис. 166,6) крепится к стене.

Седло водоразборных кранов при установке их в системах холодного водопровода уплотняют кожей, при установке в системах горячего водоснабжения — теплостойкой резиной или фиброй. Для набивки сальников кранов при температуре воды до 100° С применяют хлопчатобумажный, льняной, пеньковый шнур или фторопластовую или термостойкую резину.

Запорная арматура служит для выключения отдельных участков водопроводной сети или всей сети здания или сооружения. К запорной арматуре относятся задвижки и вентили.

Задвижка — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, перпендикулярном движению потока рабочей среды. По конструкции затвора задвижки разделяются на два типа: параллельные и клиновые; по конструкции шпинделя — на задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделями. Задвижки устанавливают на трубопроводах диаметром от 50 мм и более.

Параллельная задвижка «Москва» с невыдвижным шпинделем изображена на рис. 167.

Рис. 167. Параллельная задвижка «Москва»: 1 — кольцевой выступ, 2 — фланец, 3 — верхний клин, 4 — нижний клин, 5,6 — диски

В верхней части шпинделя расположен кольцевой выступ 1, зажатый между крышкой и фланцем 2, что препятствует перемещению шпинделя вдоль оси. На нижней части шпинделя нарезана прямоугольная резьба, которая входит в такую же резьбу в отверстии верхнего клина 3. В нижней части корпуса задвижки находится нижний клин 4, сцепленный с дисками 5 и 6. При вращении шпинделя вправо верхний клин и сцепленный с ним нижний клин задвижки спускаются вниз. Когда нижний клин упирается в корпус задвижки, скошенная плоскость верхнего клина скользит по скошенной плоскости нижнего клина. Клинья прижимают диски к кольцам корпуса, герметически закрывая проход.

Параллельная задвижка типа «Москва» более плотно закрывает проход, чем параллельная задвижка с выдвижным шпинделем.

Вентиль — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. С помощью вентиля отключают отдельные участки трубопроводов диаметром до 50 мм и регулируют количество транспортируемой среды, проходящей по трубопроводу. Вентили выпускают с наклонным (рис. 168, а) и прямым (рис. 168, б) шпинделями, муфтовые и фланцевые.

Рис. 168. Вентили со шпинделем: а — наклонным, б — прямым; 1 — корпус, 2 — седло, 3 — клапан, 4 — шпиндель, 5 — накидная гайка, 6— маховик, 7 — втулка, 8 — сальниковая набивка, 9 — крышка корпуса

В системах водоснабжения применяют главным образом муфтовые вентили.

Наклонный шпиндель вентиля проходит через крышку 9, ввернутую в корпус 1. Клапан 3 прикреплен к шпинделю. Поворачивая маховик 6 вправо или влево, опускают или поднимают клапан. Клапан, прижатый к седлу 2, препятствует проходу воды, а сальниковая набивка 8 — просачиванию воды по шпинделю 4. Набивку уплотняют втулкой 7, которая удерживается накидной гайкой 5.

Для трубопроводов холодной воды в качестве уплотнителя под клапан ставится кожа, резина или пластмасса, а для трубопроводов горячей воды — специальная эбонитовая масса или теплостойкая резина.

На линиях паровых трубопроводов устанавливают вентили с бронзовыми золотниками, притертыми к седлу корпуса. Направление движения воды через вентиль показано на корпусе стрелкой.

Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны предохраняют системы, котлы, бойлеры и сосуды, работающие под давлением, от аварии, в случае, если давление в них поднимается выше допустимого. При повышении давления в сети, котлах или сосудах клапан автоматически выпускает воду, и давление понижается. Предохранительные клапаны выпускают рычажные (рис. 169, а) и пружинные (рис. 169,6).

Рис. 169. Предохранительные клапаны: а — рычажный, б — пружинный

Поддержание заданного давления в сети в рычажном клапане регулируется массой груза, а также и перемещением груза по рычагу клапана. В пружинном клапане давление регулируется пружиной, которая с помощью болта и натяжной гайки сжимается для настройки на большее давление, и, наоборот, если надо, поддерживает меньшее давление — пружина ослабляется.

Регулирующая арматура. Давление в напорном трубопроводе систем водоснабжения регулируют с целью предохранения их от возможных повреждений при повышении давления. Регулировку постоянства давления осуществляют регулятором прямого действия «после себя» (рис. 170).

Рис. 170. Регулятор давления прямого действия «после себя»:

1 — корпус, 2 — мембранная головка, 3 — грузовой рычаг,’ 4 — передвижной груз, 5 — сменный груз, 6 — шток, 7 — золотник

На выступающей части верхней крышки чугунного корпуса регулятора крепится бугель, на котором укреплено мембранно-грузовое устройство. Мембранно-грузовое устройство состоит из мембранной головки 2, воспринимающей давление регулируемой среды, грузового рычага 3 с передвижным грузом 4 и сменными грузами 5.

Давление регулируемой среды передается через импульсную трубку к чувствительному элементу регулятора — мембранной головке. Место подключения импульсной трубки должно находиться на расстоянии 10 Dy от регулятора по направлению потока. На импульсной трубке устанавливается вентиль, а около места отбора давления — манометр. Если давление, воздействующее на мембранное устройство, преодолевает усилие, которое создается грузами, то шток 6 клапана с золотником 7 опускается, уменьшая проходное сечение до тех пор, пока давление за клапаном не станет равным заданному значению. С уменьшением давления на мембранное устройство клапан открывается.

Температура регулируемой среды, подводимой к мембранному устройству регулятора, не должна превышать 40° С. Регулятор устанавливают на горизонтальном участке трубопровода в вертикальном положении мембранным приводом вверх (рис. 171).

Рис. 171. Схема установки регулятора давления

Предохранительный клапан в системе водоснабжения и другие виды сантехнической арматуры

Обвязка бойлера включает предохранительный клапан

Для чего нужен предохранительный клапан в водоснабжении? Как устроен этот клапан? Какие еще виды арматуры применяются в системах водоснабжения и отопления? Давайте разбираться.

Устройство и разновидности

Типичный клапан имеет два патрубка — для подключения к водопроводу и дренажный. При этом дренажный патрубок может быть гладким или снабжаться резьбой.

В корпусе находится пружина с герметично перекрывающим седло нормально закрытым (то есть в отсутствие внешних воздействий находящимся в закрытом положении) клапаном. Вода давит на клапан со стороны седла.

При определенном уровне давления клапан открывается и остается открытым до момента, пока оно не упадет ниже порогового значения. Вода все это время сливается через дренажный патрубок.

Внешний вид и устройство клапана

Любопытно: большая часть недорогих клапанов не позволяет изменить заводскую настойку и срабатывает при заданном производителем давлении 1,5 — 7 кгс/см2. При этом они могут быть открыты вручную. Однако существуют и регулируемые устройства, позволяющие задать давление срабатывания в диапазоне 1-16 атмосфер.

Регулируемый клапан размером 1/2 дюйма

Что еще полезно знать об этом виде арматуры?

• Разница между клапанами одного типа (регулируемыми и нерегулируемыми) сводится в основном к различиям в диаметре и типе (наружная или внутренняя) резьбы для присоединения к трубопроводу;
• Типичная цена нерегулируемого устройства размером ДУ15 — 300-400 рублей, регулируемого — на 50-80% дороже;
• Некоторые производители предлагают модели с встроенным манометром, позволяющим визуально контролировать текущее давление в трубопроводе.

Особый случай

Так называемая группа безопасности для бойлера представляет собой два разных клапана, смонтированные в одном корпусе — предохранительный и обратный. Это устройство легко узнать по двум резьбам для присоединения к водопроводу и по стрелке на корпусе, указывающей направление протока воды.

На фото — группа безопасности для накопительного водонагревателя

Функции

Предохранительные клапаны для систем водоснабжения и отопления предотвращают рост давления выше уровня их срабатывания и защищают от повреждений трубопроводы, фитинги и прочую арматуру.

Стоит уточнить: они не применяются в системах ХВС, централизованного ГВС с подачей воды из теплотрасс и центрального отопления. Члены клуба — ГВС с приготовлением воды в накопительном водонагревателе (электрическом бойлере или косвеннике) и автономное отопление.

Контур ГВС с накопительным водонагревателем косвенного нагрева

Накопительный водонагреватель любого типа должен снабжаться обратным клапаном на входе.

Да просто потому, что без этого клапана вода выльется из бойлера при отключении и сбросе магистрального водопровода. Видите ли, его входной патрубок открывается в бак чуть выше уровня дна: такое устройство позволяет добиться расслоения воды по температуре.

Схема устройства электробойлера

Заметьте: помимо финансовых затрат, сброс воды из бака будет означать высокую вероятность выхода из стоят ТЭНов электрического бойлера.

А теперь представьте себе, что произойдет после заполнения и включения бойлера, отделенного от водопровода ХВС обратным клапаном.

• Температура воды начнет расти;
• По мере нагрева ее объем в полном соответствии с законами физики станет увеличиваться;

Рост объема при нагреве воды

• Рост объема почти несжимаемой жидкости в замкнутом пространстве бака вызовет стремительное увеличения давления.

Тут-то и приходит на помощь установленный на водоснабжение клапан предохранительный: он сбросит избыток воды в дренаж и тем самым снизит уровень давления.

Отопление

На отоплении наш герой входит в группу безопасности котла и выполняет ту же функцию, что и на ГВС: сбрасывает часть теплоносителя при опасном росте давления.

Клапан работает в паре с мембранным расширительным бачком и дублирует его функции: в штатном режиме избыток теплоносителя вмещает за счет сжатия воздуха, отделенного от воды эластичной мембраной, расширительный бак. Если давление продолжает расти вследствие неправильного расчета объема бачка или перегрева теплоносителя — срабатывает клапан.

Обвязка котла на твердом топливе

Кстати: установка расширительного бака практикуется и с бойлерами значительного объема. Она ощутимо сокращает расходы на водоснабжение: без расширительного бачка при каждом нагреве воды в 300-литровом косвеннике с 10 до 70-ти градусов по шкале Цельсия в дренаж будет сливаться 6 с небольшим литров горячей воды.

Бачок в обвязке косвенника

Монтаж

Есть ли какие-то тонкости у установки предохранительного клапана своими руками?

• На ГВС он монтируется перед входным патрубком бойлера и после обратного клапана (разумеется, если клапаны не объединены общим корпусом);

Клапан на входе бойлера

• На отоплении включающая предохранительный клапан группа безопасности стоит на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла — там, где в первую очередь начинает расти давление при перегреве теплоносителя;

Группа безопасности смонтирована на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла

Однако: большинство ТЭНовых электрических и настенных газовых котлов комплектуются собственной группой безопасности, находящейся внутри корпуса.

Предохранительный клапан в корпусе газового котла

• Для герметизации резьбы на подключении к водопроводу можно использовать любую термостойкую подмотку — лен с краской или герметиком, ленту ФУМ или полиэстеровую нить с силиконом (к примеру, Тангит Унилок);

Материалы для подмотки трубных резьб

• Дренажный патрубок направляется в отвод внутренней канализации или любой подключенный к ней сантехнический прибор. При необходимости дренаж наращивается трубкой.

Дренаж соединяется с канализацией или направляется в ближайший сантехприбор

Обслуживание

Единственный тип обслуживания, необходимый нашему герою — периодическая (ежемесячная) проверка работоспособности. Дело в том, что клапан может слипнуться с седлом, что увеличит давление срабатывания. Инструкция по проверке предельно проста: достаточно на пару секунд открыть клапан принудительно.

Кто еще

Давайте познакомимся с еще несколькими разновидностями наиболее востребованной сантехнической арматуры.

Название и фото	Описание и функции
Перекрывает воду шаровым затвором при повороте штока. Имеет только два рабочих положения — «полностью открыт» и «полностью закрыт». На голову превосходит своих предшественников — пробковые краны и винтовые вентиля — по отказоустойчивости.
Регулировочный клапан (дроссель)	Дроссель, он же — балансировочный вентиль для водоснабжения и отопления, позволяет ограничить пропускную способность трубопровода для выравнивания температуры отопительных контуров или расхода воды на ветках водопровода. Конструктивно напоминает винтовой вентиль, но с игольчатым клапаном и износостойким уплотнением штока.
	Механический или электронный термостат управляет положением затвора регулировочного клапана в зависимости от температуры рабочей среды или воздуха в помещении. Затвор приходит в движении при изменении объема рабочего тела термостата (жидкости или твердого материала с высоким коэффициентом термического расширения) или при запуске сервомотора.
	Механическое устройство для понижения давления воды до нормативных значений (1,5-4,5 кгс/см2). Наиболее распространенные поршневые редукторы работают за счет разницы в площади (и, соответственно, в усилии воздействия на них рабочей среды) перекрывающего воду клапана и расположенного после него по току воды поршня.
	Гребенка с несколькими отводами для параллельного подключения отопительных или сантехнических приборов. Так называемая коллекторная разводка позволяет независимо друг от друга настраивать расход теплоносителя через несколько отопительных контуров. Кроме того, она выравнивает напор на сантехнических приборах при расходе воды через водоразборную арматуру одного из них.
	Осуществляет грубую фильтрацию воды, задерживая крупные взвеси на нержавеющей сетке. Фильтрация особенно важна, если вы пользуетесь сантехникой с керамическими затворами: керамика скалывается при попытке закрыть заклиненный песком картридж в однорычажном смесителе или кранбуксу.
	Уже знакомое нам устройство представляет собой стальной бак с разделяющей его на водяной и воздушный отсеки эластичной грушевидной мембраной. Бачок вмещает избыток расширяющейся воды при ее нагреве в замкнутом контуре.
	Брат-близнец расширительного бачка, предназначенный для холодной воды. Используется в качестве резервной емкости и для стабилизации давления при работе насоса.
	Ограничивает движение воды или теплоносителя одним направлением. Наиболее распространенные пружинные клапаны перекрывают воду латунным или пластиковым затвором с возвратной пружиной.
	Отводит из циркуляционных систем ГВС и систем отопления воздушные пробки и образующийся при перегреве котла пар. Монтируется в верхних точках контура или после циркуляционного насоса. Работает за счет изменения уровня жидкости в рабочей камере: клапан открывается и закрывается поплавком.

Заключение

Разумеется, наш миниатюрный обзор арматуры не претендует на полноту: мы описали лишь некоторые из наиболее востребованных видов арматуры. Узнать больше о том, зачем нужно ставить предохранительный клапан на водоснабжение, вам поможет видео в этой статье. Успехов!