Клапан обратный шаровый: принцип действия, виды, конструкция

При эксплуатации трубопроводных систем, по которым транспортируются различные среды, не исключены ситуации, когда движение потока таких сред может измениться на противоположное.

Чтобы исключить такие явления, последствия которых могут стать причиной нарушения работы как отдельных элементов трубопровода, так и всей системы в целом, применяются обратные клапанные устройства, одним из видов которых является клапан обратный шаровый.

Клапан обратный шаровый резьбовой с легко снимаемой крышкой

Принцип действия

Конструкцию клапана обратного – как шарового, так и любого другого типа – составляют корпус, который может быть изготовлен из стали или чугуна, и запорный элемент. В качестве последнего в шаровом клапане используется металлический шар, в затворах других типов это может быть пружинная металлическая пластина – створка или цилиндрический золотник.

В начальном состоянии, когда шаровый обратный клапан не пропускает через себя среду, транспортируемую по трубопроводу, его проходное отверстие закрыто шаром, на который воздействует пружинный механизм.

Под воздействием давления, создаваемого рабочей средой, пружина начинает сжиматься, и отверстие в затворе открывается, давая возможность газу или жидкости двигаться по трубопроводу в требуемом направлении.

При падении давления рабочей среды, что может произойти из-за остановки насосного оборудования, утечки или по ряду других причин, пружинный механизм снова прижимает шар к выходу проходного отверстия, запирая клапан и не давая газу или жидкости двигаться в обратном направлении.

Принцип работы шарового обратного клапана

Разновидности обратных клапанных устройств

Кроме обратных клапанов шарового типа, в трубопроводных системах, предназначенных для перекачки жидких и газообразных сред, используются затворы других видов, которые различаются между собой как конструктивным исполнением и техническими характеристиками, так и сферой применения.

Наиболее значимым отличительным признаком обратных клапанов, который и позволяет относить их к тому или иному виду, является тип используемого в их конструкции запорного механизма.

Обратные затворы, которые применяются для оснащения как транспортировочных трубопроводных систем, так и систем отопления и канализации, могут также различаться между собой материалом изготовления и способом установки.

Обратный шаровый клапан для отопления

Дисковые обратные клапаны

Запорный элемент данных клапанов – это пластина, на которую воздействует пружинный механизм. Они отличаются самой простой конструкцией из всех подобных устройств и, соответственно, самой доступной ценой.

В закрытом состоянии, когда через такой клапан не проходит поток рабочей среды, пружина его запорного механизма прижимает диск к выходу из проходного отверстия, не давая жидкости или газу двигаться в обратном направлении.

Соответственно, когда поток рабочей среды, двигающейся в нужном направлении, достигнет определенного давления, он отожмет подпружиненную пластину и сможет беспрепятственно проходить через клапан.

Большим недостатком дисковых обратных затворов обычной конструкции является то, что при закрытии их запорного механизма создаются значительные ударные нагрузки, что не только негативно отражается на их техническом состоянии и работоспособности, но и приводит к возникновению такого негативного явления, как гидравлический удар. Подобного недостатка лишены дисковые обратные клапаны безударного типа, запорная часть которых оснащена специальным механизмом, обеспечивающим плавное закрытие створки. Между тем следует иметь в виду, что такие изделия стоят достаточно дорого.

Устройство дискового обратного межфланцевого клапана

По типу установки дисковые клапаны, как и клапанные устройства других типов, могут быть фланцевыми и межфланцевыми. В первом случае фланец является элементом корпуса самого клапана и соединяется с ним при помощи сварки.

Обратные затворы межфланцевого типа устанавливаются между двумя фланцами, которые смонтированы на элементах трубопроводной системы.

Наиболее значимыми преимуществами межфланцевых обратных затворов, если сравнивать их с фланцевыми, являются их компактные габариты и небольшой вес.

Обратные клапаны подъемного типа

Запорным элементом обратных клапанов подъемного типа является золотник, свободно перемещающийся по вертикальной оси. В закрытом состоянии золотник располагается в специальном посадочном седле, перекрывая пропускное отверстие.

Как только давления потока рабочей среды будет достаточно для того, чтобы поднять золотник, клапан откроется. Соответственно, если давление в трубопроводе снизится, золотник снова опустится в седло под воздействием собственного веса.

Если говорить о недостатках обратных клапанов подъемного типа, то наиболее значимым из них является то, что устанавливаться такое запорное устройство может только в вертикальном положении.

Картинки для шкатулок декупаж

Обратный фланцевый клапан подъемного типа

Конструкция и преимущества клапанов шарового типа

Запорным элементом клапанов обратных шарового типа, как уже говорилось выше, является шар, который может быть изготовлен из чугуна, стали или алюминия.

Достаточно часто для обеспечения большей надежности такого затвора в закрытом состоянии шар дополнительно покрывают слоем резины.

Шаровые обратные клапаны, которые могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов, несмотря на простоту своей конструкции, надежны в эксплуатации.

Клапан шаровой обратный отличается высокой универсальностью и выпускается для трубопроводов различного диаметра, что дает возможность использовать его для оснащения как бытовых, так и промышленных трубопроводных систем.

Оснащаются шаровыми затворами трубопроводные системы, применяемые для отопления частных домов и для обогрева крупных промышленных объектов, насосные станции, а также трубопроводы, по которым рабочие среды транспортируются для нужд различных отраслей промышленности.

Устройство обратного клапана шарового типа

Отдельные модели клапанов шариковых оснащаются съемной крышкой, которая позволяет выполнять мелкий ремонт и техническое обслуживание таких запорных устройств без их демонтажа.

Крышка крепится на корпусе клапана при помощи болтов, а для обеспечения герметичности ее соединения используется специальная уплотнительная прокладка.

На трубопроводах большого диаметра, элементах отопительного и насосного оборудования чаще всего применяют клапаны обратные шаровые фланцевые.

Основные правила выбора

Выбирая обратный клапан для системы отопления или для любых других целей, следует учитывать две основные характеристики:

• рабочее давление, при котором такое устройство может функционировать;
• диаметр условного прохода.

Как правило, данные характеристики указаны в маркировке шаровых обратных клапанов, что дает возможность быстро и правильно подбирать такие устройства для отопления или для оснащения трубопроводов другого назначения.

Все необходимые параметры шарового обратного клапана обязательного указываются в сопровождающей технической документации

От того, насколько правильно обратный клапан, относящийся к шаровому типу, будет подобран по характеристике рабочего давления, будут зависеть безопасность использования и длительность эксплуатации такого устройства. Если же неправильно подобрать обратный клапан по диаметру его условного прохода, то установить его просто не получится.

Выбирая шаровой обратный клапан, следует учитывать и то, каким образом определенная модель может быть установлена на трубопровод.

Кроме фланцевых и межфланцевых обратных клапанов, о которых уже было сказано выше, существуют модели, которые устанавливаются при помощи резьбовых муфт или сварки.

В частности, на пластиковые трубы, используемые для отопления или водоснабжения, обратные клапаны монтируют только при помощи сварки.

Клапаны обратные шаровые коленные

Как выполнить монтаж

Приступая к монтажу обратных клапанов (как шарового, так и любого другого), следует обязательно ознакомиться с его правилами. Перечислим наиболее важные из таких правил.

• Выполнять монтаж обратных клапанов (в особенности, если такие устройства устанавливаются на трубопроводы, характеризующиеся большим давлением потока транспортируемой рабочей среды) могут только специалисты, которые прошли предварительное обучение и получили разрешительные документы.
• Перед началом монтажа в ту часть трубопроводной системы, где устанавливается клапан, следует отключить подачу рабочей среды.
• Прежде чем устанавливать обратный клапан, следует еще раз убедиться в том, что выбранная вами модель полностью соответствует по своим характеристикам как размерам трубопровода, так и давлению потока рабочей среды.
• При установке обратных клапанов – как шарового, так и любого другого – необходимо учитывать и климатические условия, в которых такое устройство будет эксплуатироваться.
• При монтаже обратных клапанов межфланцевого типа сначала устанавливаются фланцы, между которыми и будет в дальнейшем фиксироваться такое устройство.
• После того как обратный клапан установлен на трубопроводную систему, следует еще раз убедиться в правильности его монтажа и в том, что все требуемые соединения выполнены.

Какое дерево украшают на новый год

Допустимые пространственные ориентации шарового обратного клапана

На современном отечественном рынке сегодня предлагается большое разнообразие шаровых обратных клапанов от различных производителей, что позволяет подбирать такие устройства, ориентируясь не только на свои потребности, но и на финансовые возможности.

И в заключение небольшой видеоролик с наглядной демонстрацией принципа работы шарового обратного клапана.

Шаровый обратный клапан – это разновидность трубопроводной защитной арматуры.

Его основное назначение – контролировать направление потока рабочей среды по трубопроводу, а также не допустить её перемещение в реверсном направлении. Обратный клапан может работать под давлением.

Автоматически реагирует на изменение параметров перемещаемой среды и считается, наряду с предохранительными клапанами, арматурой прямого действия.

Применение

Использование шаровых обратных клапанов позволяет защитить установленное в трубопровод оборудование (резервуары, насосы) от обратного тока жидкости. С их помощью минимизируют течи из технологических сетей при авариях. Устанавливают подпиточные клапаны в сетях с замкнутой циркуляцией среды для:

• исключения взаимного влияния насосов при их параллельном включении;
• исключения обратного движения жидкости в технологических системах.

Шаровые обратные клапаны могут монтироваться в произвольных гидролиниях, в которых движение потока должно происходить только в одном направлении. В частности, такие устройства широко применяют в канализационных системах.

Устройство

Конструктивно обратный шаровый клапан состоит из корпуса с крышкой и присоединительными патрубками и запорного устройства (камера, шар, седло).

Корпус, крышка и шар чаще всего изготавливают из чугуна. Шар дополнительно покрывают слоем резины.

Такие клапаны применяют в сетях, не требовательных к качественному составу рабочей среды (технический водопровод, сточные воды, канализационная система).

Особенности, преимущества

Промышленностью выпускаются обратные шаровые клапаны универсальной и специальной конструкции. Они могут допускать произвольную или только горизонтальную установку. Характеризуются бесшумностью работы.

При открытии (всплывании шара) через полнопроходное отверстие обеспечивается мощный поток среды с минимальным падением давления. В процессе работы происходит самоочистка запорного устройства.

Вероятность заклинивания шара – минимальная.

Монтаж

Чаще всего обратные шаровые клапаны монтируют на горизонтальных участках. Направление движения среды должно совпадать с отмеченной на корпусе стрелкой. Камера с крышкой должна располагаться сверху. Клапаны, допускающие вертикальную установку, монтируют в соответствии с требованиями ТУ производителя.

Обратный клапан – это вид арматуры, который защищает различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением от изменения направления потока среды в технологической системе, а также ограничивает поток среды из системы при частичном разрушении участка трубопровода.

Принцип действия обратного клапана основан на автоматическом перекрытии проходного сечения запирающим органом (например, затвором или диском) под действием обратного тока рабочей среды.

Среда, двигаясь в заданном направлении, создает давление на входе клапана, тем самым приподнимая затвор собственным весом или с помощью дополнительных устройств (например, пружин), а при понижении давления (давление на входе и выходе выравниваются) – запирающий орган перекрывает проходное сечение, закрывая клапан.

В то же время проточная среда со стороны выходного отверстия обратного клапана создает усилие на запирающий орган и не даёт открыться клапану.

Обратные клапаны применяются:1) в ЖКХ — в многоквартирных домах на подачи горячей и холодной воды на стояках;2) на входе холодной воды при установке накопительных водонагревателей (бойлеров электрических и газовых);3) в обвязке насосного оборудования;4) в обвязке конденсатоотводчика с существующим противодавлением в конденсатной линии;

5) в обвязке котельного оборудования и др.

Устройство обратного канализационного клапана

Обратный клапан – это элемент сантехнической арматуры, которые наравне с задвижками и вентилями выполняет блокирующую функцию.

Необходимость обратного клапана для канализации обусловлена высоким риском подъема сточных вод из труб, септиков, сливных ям и др.

В канализационной системе многоквартирных домов это запорное устройство устанавливается преимущественно на первом, реже – на втором этаже.

Обратный клапан – эффективное устройство, предотвращающее обратный ход стоков.

Что это такое и для чего он нужен

При неправильной эксплуатации домовой системы канализации (например, сбросе крупного мусора и предметов гигиены) она забивается, в результате чего сточные воды не могут свободно проходить по трубопроводу. К образованию пробок из твердой фракции стока склонны горизонтальные трубы, которые находятся в подвалах жилых домов.

При наличии препятствия к движению вниз сточные массы устремляются к первому доступному выходу. В этом случае могут зафонтанировать унитазы на первом этаже.

Если давление в стоке слишком высокое или на первом этаже установлены запорные системы, то сливаемая жидкость может достигнуть и второго этажа. Выше стоки не поднимаются, т.к. под собственным давлением продавливают засор в подвальных коммуникациях и утекают вниз.

Обратный клапан ставится для того, чтобы исключить реверсное излитие стоковых вод в частных домах и квартирах, расположенных на нижних этажах. Также это устройство устанавливается в системы дренажа, водопроводные сети под давлением и др.

Виды обратных клапанов и принцип их работы

Принцип работы запорного клапана основан на перекрытии заслонки или создании другого препятствия для стоков, которые поднимаются в обратном направлении. На выходном патрубке или внутри устройства установлен шарик или пружинный механизм. При подъеме сточных масс давление снизу на шар или заслонку увеличивается, а они прижимаются к выходному отверстию, перекрывая просвет трубы.

Поступление сточных вод сверху не способствует открытию заслонки, т.к. давление снизу больше или равно верхнему. Когда засор в общедомовой сети прочищается, то напор обратного тока падает, а стоки свободно уходят в канализацию через вновь открывшееся устройство.

Существует несколько типов клапанов: шаровые, подъемные, лепестковые и межфланцевые. Подробно рассмотреть, как работает каждый тип устройства, можно на видео, где демонстрируется нормальный и обратный ток воды, который блокируется запорной арматурой.

Принцип работы обратного клапана.

Поворотные лепестковые

В поворотных клапанах запорной частью конструкции является тарелка (мембрана), усиленная пружиной. Мембрана выполнена в виде лепестка – округлой заслонки.

Если сточные массы движутся вниз под действием силы тяжести, то она поворачивается и смещается, не препятствуя прохождению воды.

Гидравлическое давление сжимает пружину, и в ней накапливается механическое напряжение. Когда давление падает, пружина разжимается, а проход запирается.

Если сброс стоков сверху отсутствует или массы движутся в обратном направлении, то усилие пружины прижимает «лепесток» к ободку устройства.

Некоторые модели клапана оборудованы дополнительной ручной мембраной, которая закрывается с помощью кнопки снаружи.

Диаметр клапана больше, чем трубопровода, поэтому в месте его установки может возникнуть затор. Чтобы избежать его образования, в верхней части устройства располагают технологическую крышку, которую можно снять для прочистки просвета, промывания стенок и механизма.

Подъемный

В подъемном клапане препятствие не поворачивается относительно направления потока, а движется строго вертикально.

Схема устройства подъемного канализационного клапана.

Благодаря конфигурации устройства входное отверстие стока находится ниже, чем выходное. При нормальном прохождении сточных масс давление приподнимает запорную крышку, сжимая пружину, которая прижимает ее к ободку трубы.

Если при образовании затора стоки поступают обратно, то плотно прижатая заслонка препятствует их поступлению в унитаз.

Из-за вертикального расположения прижимающей пружины подъемный клапан является более надежным, чем поворотный, но засоряется гораздо чаще. Для восстановления проходимости трубы необходимо снять несколько болтов, а затем заменить или очистить устройство от мусора.

Шаровый

В шаровом приборе входное отверстие перекрывается крупным пластиковым шариком. Верхняя часть клапана разработана таким образом, чтобы при движении сточных масс сверху вниз шар вдавливался в специальное углубление. Это углубление располагается сверху трубы, поэтому округлое препятствие приподнимается только на диаметр потока.

Строение шарового обратного клапана на канализацию

Углубление и входной ободок соединены дополнительным сочленением, которое облегчает перемещение шара.

Из-за отсутствия уклона в противоположном направлении при обратном токе фекалий шарик не поднимается, а прижимается к ободку входного клапана.

Шаровые запорные устройства хорошо подходят для встраивания в систему напорной канализации. Усилие потока, нагнетаемого насосом, надежно удерживает шарик в углублении, не позволяя уменьшить давление воды.

Для стандартной домовой канализации, в которой жидкости перемещаются под действием силы тяжести, шаровая конструкция может оказаться ненадежной.

В отличие от пружинных клапанов, она допускает просачивание сточных вод из-за неплотного прилегания шара. Это считается существенным недостатком, несмотря на то, что просочившихся масс и вод недостаточно для затопления.

Межфланцевый

Межфланцевый обратный клапан обладает небольшими размерами.

Межфланцевый клапан отличается небольшими габаритами. Запорная часть выглядит как заслонка, которая поворачивается относительно нормального потока жидкости.

Если крепление заслонки представляет собой горизонтальный стержень по центру устройства, то запор состоит из 2 частей-полукругов. Запор в виде цельной тарелки крепится к стенке клапана тугой пружинкой.

Несмотря на размерное преимущество в сравнении с другими пружинными моделями, межфланцевые приспособления устанавливаются преимущественно в водопроводные сети, а не в канализацию.

Это обусловлено сложностью их очистки: для восстановления просвета необходимо полностью разбирать соединение.

Из чего делают и каких размеров бывают

Обратный клапан может быть предназначен для установки во внутреннюю или наружную канализацию. Материал и размеры патрубков устройства подбираются в соответствии с материалом и диаметром трубы.

Производители сантехнической арматуры выпускают клапаны следующего диаметра:

• 50 мм (производители – Capricorn, Ostendorf, MC Alpine);
• 110 мм (Capricorn, Viega, MC Alpine, Ostendorf, Политрон, Политэк);
• другие размеры (32 мм, 40 мм, 90 мм, 160 мм и др.).

Во внутренней сети частных и многоквартирных домов наиболее часто устанавливаются клапаны диаметром не более 50 мм (на унитазы – 110 мм). Они соответствуют размерам стандартной ПВХ-трубы и выдерживают давление стоков в домовых сетях.

Универсальные модели, которые подходят для любого типа сточных сетей, имеют наибольший ассортимент размеров входных и выходных отверстий. В зависимости от конфигурации и предназначения они могут размещаться как на горизонтальной, так и на вертикальной трубе.

Клапаны, препятствующие обратному току фекальных масс, могут быть изготовлены из следующих материалов:

• поливинилхлорид (ПВХ);
• полипропилен;
• пластик, ABS-пластик (ударопрочный материал);
• бронза;
• чугун;
• нержавеющая сталь (для запорной части).

Заслонка и тело устройства могут быть изготовлены из различных материалов.

Когда и куда ставить

В большинстве случаев обратный клапан устанавливается при капитальном ремонте помещения с частичной или полной заменой труб, облицовки ванной комнаты и др.

Установку можно выполнить и позже, но для этого может понадобиться разбор части пола.

При проживании на первых этажах многоквартирного дома клапан можно поставить в следующие точки:

Установка обратного клапана на выпуск унитаза.

1. После каждого сантехнического устройства (ванны, унитаза, раковины и др.). В этом случае на отводах от раковин монтируются небольшие затворы (50 мм), а на отводе унитаза – более широкий (110 мм). Преимуществом этого варианта является возможность установки запорного устройства в любой момент без капитального ремонта пола.
2. После общего на квартиру разветвления (крестовины или тройника). Крупный клапан (110 мм) монтируется в пол. Преимуществом такого варианта является покупка и обслуживание всего 1 клапана, а недостатком – необходимость обеспечить постоянный доступ к устройству.

В частном доме клапан может быть установлен перед отводом в колодец центральной сети или септика. Важным условием монтажа в фундамент является удобство его обслуживания.

Для предотвращения потопа в подвале клапаны устанавливаются и на общедомовые канализационные сети.

Согласно СНиП, в этом случае устройство должно быть оборудовано электрическим прибором, который подает сигнал об образовании пробки. Сигнал поступает на аварийный диспетчерский пульт «Водоканала» или иной обслуживающей компании.

Некоторые жители первых этажей, не желающие разбирать пол или устанавливать сразу несколько клапанов, врезают его в стояк канализации. При таком способе монтажа скопления крупного мусора и расширение трубы могут создать пробку уже на уровне самого препятствия. В результате фекальные массы поднимутся в стоки соседей выше, а затопление предприимчивого жителя дома произойдет через перекрытия.

Установка обратного клапана в канализационный стояк.

Кроме этого, при прочистке стояка с неправильно поставленным клапаном гарантированно произойдет поломка заслонки. При экспертизе причин засорения владельца квартиры могут оштрафовать за самовольное изменение конфигурации сетей и внеплановый ремонт сетей водоотведения.

На основании экспертизы затопленные соседи могут обратиться в суд за компенсацией расходов на ремонт квартиры.

Особенности установки запорного устройства

При установке клапана можно воспользоваться услугами сантехника или обойтись своими силами. Время и характер работ координируется с сотрудниками управляющей компании или «Водоканала».

За сутки до начала установки и непосредственно перед ней необходимо оповестить соседей о временном отключении воды и запрете на использование канализации.

Установка занимает не более 30-60 минут, но часто производится в дневное время, чтобы не вызвать дискомфорта у жителей дома.

Последовательность монтажа обратного клапана.

Монтаж устройства выполняется в такой последовательности:

• проверить клапан, залив в него воду в прямом и обратном направлении;
• в предполагаемом месте установки вырезать часть трубы, длина которой равна длине устройства;
• нарезать резьбу для клапана, очистить с нее остатки стружки и заусенцы;
• уложить на резьбу уплотняющие материалы (льняную нить, герметик и др.);
• надеть на обрезок выше раструба компенсирующий патрубок;
• установить на оставшийся обрезок клапан (правильное расположение относительно потока жидкости указывается на корпусе или в инструкции);
• совместить патрубок-компенсатор и отверстие клапана;
• затянуть крепления ключом.

Монтаж запорной конструкции на унитаз является более простым. На выпуск сантехнического прибора устанавливается манжета с готовым обратным клапаном. Выпуск совмещается с канализационной трубой. Между изгибом отвода и раструбом устройства должен располагаться прямой участок.

Штатные крепления унитаза не рекомендуется усиливать с помощью герметика или цемента, т.к. это осложнит доступ для очистки.

Правила эксплуатации устройства

Правильный уход и своевременная замена деталей исключает вероятность затопления. В частном доме рекомендуется очищать устройство от мусора 3-4 раза в год, в многоквартирном доме – 1-2 раза в год.

Если в процессе эксплуатации со стороны клапана слышен скрип, скрежет или другой шум, то следует проверить его исправность и провести внеплановую очистку. Ресурс износа каждой детали указан в инструкции к устройству. Если изношенная деталь не подлежит замене, то следует приобрести и установить новый клапан.

Клапан обратный шаровой фланцевый — строение, область применения

В различных системах трубопроводов есть вероятность обратного тока среды. Подобное явление может привести к довольно большому количеству проблем, к примеру, происходит поломка насоса или давление падает до критических значений.

Исключить вероятность возникновения подобного явления можно путем установки обратных клапанов. Встречается довольно большое количество подобной запорной арматуры, чаще всего применяется клапан шаровой фланцевый.

Он устанавливается при создании достаточно большого количества различных систем, как бытового, так и промышленного предназначения. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Принцип действия

Название клапана связано с тем, что в качестве основного запорного элемента применяется стальной шарик. К конструктивным особенностям можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Основным элементом выступает корпус. При его изготовлении могут применяться сталь или чугун, а также некоторые другие цветные сплавы. Сталь характеризуется высокой прочностью, а за счет включения в химический состав различных легирующих элементов повышается коррозионная стойкость. Чугун используется на протяжении длительного периода, но подобный материал не выдерживает сильное механическое воздействие. Цветные сплавы имеют небольшой вес, коррозионную стойкость и устойчивость к химическим веществам, чаще всего применяется при создании клапанов для бытовых систем.
2. Запорный элемент выполнен в виде шарика, который в первоначальном положении перекрывает проходное отверстие. Для того чтобы шарик находился в закрытом положении устанавливается пружина под определенным углом.
3. На момент подачи среды в правильном направлении создаваемого давления достаточно для того, чтобы преодолеть сопротивление, создаваемое пружиной. За счет этого происходит открытие проходного отверстия.
4. При падении давления по самым различным причинам (утечка, остановка насосного оборудования) пружина разжимается и шарик занимает первоначальное положение. За счет этого исключается вероятность обратного тока жидкости по системе.

Определенное расположение пружины определяет то, что при обратном токе пружина не отжимается. Кроме этого, для преодоления создаваемого пружиной усилия требуется довольно большое давление, которое не создается обратным свободным током.

Конструктивные элементы клапана

Клапан обратный шаровой характеризуется довольно простой конструкцией, что определяет длительный срок службы. Основными конструктивными элементами можно назвать:

1. Корпус. В последнее время выпускаются корпусы монолитного типа, которые имеют высокую прочность и надежность. Применение метода литья определяет отсутствие швов, характеризующиеся низкой устойчивостью к ударной нагрузке.
2. Металлический шарик. Запорным элементом рассматриваемой арматуры является шарик, который изготавливается из коррозионностойкой стали. Шарик имеет диаметр, который чуть больше диаметра проходного отверстия. Кроме этого, под него создано специальное седло, обеспечивает неподвижное запорного элемента.
3. В закрытом положении шарик находится за счет пружины. Она также изготавливается из коррозионностойкой стали, так как может находится в среде.
4. Уплотнительные элементы, изготавливаемые из резины, обеспечивают высокую степень герметизации.

Некоторые клапана при необходимости могут обслуживаться. Процесс обслуживания предусматривает замену уплотнительных элементов, которые изнашиваются под воздействием среды.

Доступ обеспечивается за счет расположения крышки в верхней части корпуса, который крепится болтами. Герметизация обеспечивается специальными уплотнителями. В продаже есть и неразборные конструкции, которые не снабжаются крышкой.

При неисправности подобной конструкции ее приходится заменять полностью.

Приведенная выше информация определяет то, что конструкция клапана достаточно проста и надежная. При изготовлении основных элементов могут применяться различные материалы.

Основные преимущества

Довольно большое распространение получил клапан шарового типа по причине универсальности устройства. К преимуществам подобного устройства отнесем следующие моменты:

1. Оно может устанавливаться в промышленной и бытовой системе.
2. При правильном проведении монтажных работ устройство может прослужить в течение длительного периода и при этом не заклинивает.
3. Относительно невысокая стоимость устройства.

Фланцевый вариант исполнения распространен по причине простоты подсоединения. Подобный тип соединения может выдерживать высокое давление.

Основные правила выбора

Только при правильном выборе устройства можно обеспечить ее длительную работу. Выбирая обратный шаровой клапан учитываются две основные характеристики:

1. Диаметр уловного прохода. Стоит учитывать, что обратный клапан не должен создавать гидравлическое сопротивление. В противном случае давление в системе до клапана повышается, есть вероятность появления течи.
2. Рабочее давление, при котором устройство может работать правильно. При рассмотрении обратного клапана стоит учитывать минимальное и максимальное давление.

Практически все производители указывают эти параметры при маркировке обратных клапанов. За счет этого существенно упрощается работа по выбору наиболее подходящего варианта исполнения.

Еще одним важным критерием выбора можно назвать тип соединения. В рассматриваемом случае устройство имеет фланцевый тип соединения, но также есть межфланцевый и муфтовый. В некоторых случаях проводится установка клапанов, которые подсоединяются при помощи сварки.

Область применения

Основные конструктивные особенности устройства во много определяют его область применения. Клапан обратный шаровой устанавливается в нижеприведенных случаях:

1. Для исключения вероятности обратного тока стоков в канализационной системе. В подобных случаях жидкость может иметь крупные примеси.
2. В продаже можно встретить варианты исполнения, предназначенные для бытовых и промышленных систем.
3. Механизм неплохо себя проявляет в случае подачи среды без примесей. Применение качественных уплотнительных элементов позволяет добиться высокой степени герметизации.

Область применения во многом зависит от типа применяемых материалов при изготовлении. Примером можно назвать то, что в промышленных канализационных системах устанавливается вариант исполнения из чугуна. Применение этого материала позволило существенно снизить стоимость продукта. В быту чаще всего используются механизмы, изготавливаемые из латуни других цветных металлов.

Особенности монтажа

Провести монтажные работы можно самостоятельно при учете основных правил. Они выглядят следующим образом:

1. При создании ответственных систем установку клапанов должен проводить только специалисты, которые прошли соответствующую подготовку и получили документальное подтверждение этого.
2. Перед началом проведения работы проводится отключение рабочей среды. При этом можно ограничить работу только обслуживаемого участка.
3. Непосредственно перед проведением работы нужно убедится в том, что возвратный клапан подходит к конкретной системе. Как ранее было отмечено, наиболее важными параметрами считается минимальное и максимальное рабочее давление, а также диаметр проходного отверстия
4. На момент установки устройства учитываются климатические условия эксплуатации. Стоит учитывать, что низкая температура окружающей среды может привести к примерзанию шарика и заклиниванию устройства.
5. Перед установкой обратного клапана монтируются фланцы. Они предназначены для фиксации механизма на своем месте.
6. После установки клапана проводится тестирование системы. На момент пробного пуска определяется то, насколько эффективно работает клапан.

На сегодняшний день в продаже можно встретить просто огромный ассортимент различных вариантов исполнения шаровых обратных клапанов.

Именно поэтому проблем с подбором подобного устройства не возникает. Некоторые варианты исполнения устанавливать нерентабельно по причине высокой стоимости.

Примером можно назвать шаровые обратные клапана с большим проходным диаметром, изготавливаемым из латуни.

Шаровой обратный клапан — конструкция, разновидности, сфера применения

Нормальный режим эксплуатации трубопровода обычно предусматривает прохождение по нему среды только в одном направлении. Однако перебои в работе насосного оборудования, неисправности запорной арматуры, попавшие в систему посторонние предметы или иные нештатные ситуации могут привести к изменению его на противоположное. Избежать этого позволяет установка обратных клапанов. Это запорная арматура прямого действия автоматически перекрывает сечение трубопровода при падении давления, не позволяя потоку двигаться в неправильном направлении. Одной из распространенных разновидностей её является шаровой обратный клапан. В этой статье мастер сантехник рассмотри конструкцию, разновидности и сферы применения шарового обратного клапана Принцип действия

Конструкцию обратного клапана – как шарового, так и любого другого типа – составляют корпус, который может быть изготовлен из стали или чугуна, и запорный элемент. В качестве последнего в шаровом клапане используется металлический шар, в затворах других типов это может быть пружинная металлическая пластина – створка или цилиндрический золотник.

В нормальном режиме воздействием напора среды шар смещается вверх и занимает место в специальном отсеке в корпусе клапана, открывая проход.

В случае снижения давления ниже отметки, определяемой техническими характеристиками конкретного клапана, сфера под действием силы тяжести опускается вниз и перекрывает сечение трубопровода.

Конструкция внутренней части корпуса такова, что движущийся в обратном направлении поток не вытесняет запорный орган вверх, а лишь более прочно фиксирует его в нижнем положении.

Принцип работы шарового обратного клапана

Основным достоинством обратного клапана шарового типа является надежность и долговечность конструкции, обусловленная отсутствием пружин, мембран, лепестков и других подверженных быстрому износу и заклиниванию элементов.

Существенным плюсом является и то, что в открытом положении он абсолютно не препятствует движению потока, так как сечение полностью открывается. Ещё одним преимуществом является удобство обслуживания – запорный орган можно извлечь, не отсоединяя сам клапан от трубопровода.

Для этого в верхней части корпуса имеется специальная крышка, которая крепится к корпусу при помощи болтов. Через этот технологический люк можно производить очистку или замену шара.

Разновидности, характеристики и сферы применения шаровых обратных клапанов

Чаще всего шаровые клапаны применяются в системах коммуникаций частных и многоквартирных домов, а также общественных зданий.

Они позволяют избежать неправильного движения теплоносителя, в том числе в многоконтурных системах отопления, предупреждают неправильную работу насосов системы водоснабжения и предотвращают обратный ход сточных вод в случае засора канализации.

Фланцевая арматура этого типа устанавливается также на трубопроводах промышленных объектов, обеспечивая корректное протекание технологических процессов.

В зависимости от типа присоединения к коммуникациям шаровые обратные клапаны делятся на муфтовые и фланцевые. Муфтовые или резьбовые обратные клапаны монтируют на трубопроводах небольшого диаметра, для которых нехарактерно высокое давление, фланцевые же напротив применяются преимущественно на магистральных трубопроводах с большим диаметром условного прохода.

При выборе подходящего обратного клапана необходимо учитывать два основных параметра: номинальный диаметр условного прохода и номинальное (условное) давление. Последнее определяет максимальное допустимое избыточное давление на арматуру, при котором гарантируется её прочность.

Как выполнить монтаж

Допустимые пространственные ориентации шарового обратного клапана

Приступая к монтажу обратных клапанов (как шарового, так и любого другого), следует обязательно ознакомиться с его правилами. Перечислим наиболее важные из таких правил.

• Выполнять монтаж обратных клапанов (в особенности, если такие устройства устанавливаются на трубопроводы, характеризующиеся большим давлением потока транспортируемой рабочей среды) могут только специалисты, которые прошли предварительное обучение и получили разрешительные документы.
• Перед началом монтажа в ту часть трубопроводной системы, где устанавливается клапан, следует отключить подачу рабочей среды.
• Прежде чем устанавливать обратный клапан, следует еще раз убедиться в том, что выбранная вами модель полностью соответствует по своим характеристикам как размерам трубопровода, так и давлению потока рабочей среды.
• При установке обратных клапанов – как шарового, так и любого другого – необходимо учитывать и климатические условия, в которых такое устройство будет эксплуатироваться.
• При монтаже обратных клапанов межфланцевого типа сначала устанавливаются фланцы, между которыми и будет в дальнейшем фиксироваться такое устройство.
• После того как обратный клапан установлен на трубопроводную систему, следует еще раз убедиться в правильности его монтажа и в том, что все требуемые соединения выполнены.

• На современном отечественном рынке сегодня предлагается большое разнообразие шаровых обратных клапанов от различных производителей, что позволяет подбирать такие устройства, ориентируясь не только на свои потребности, но и на финансовые возможности.
• Видео
• В сюжете — Демонстрация принципа работы шарового обратного клапана
• В продолжение темы посмотрите также наш обзор Межфланцевый обратный клапан — конструктивные особенности

Клапана обратные

Обратные клапана подъемные, поворотные, шаровые, дисковые. Доставка в пределах Украины. Помощь в подборе, доступные цены.

В процессе эксплуатации трубопроводных систем (системы отопления, водоснабжения, канализационные системы, технологические линии) всегда есть угроза возникновения аварийной ситуации и для того чтобы не допустить обратное течение рабочей среды применяют обратные клапана. Во многих случаях, в зависимости от конструкции, обратные клапана выполняют функции предохранительной арматуры. Основные причины возникновения аварийных ситуаций:

• нарушение технологического процесса;
• коррозионный износ трубопровода и износ в результате длительной эксплуатации;
• выход из строя насосного оборудования; пульсация давления;
• дефект оборудования или трубопровода;
• нарушение режимов эксплуатирования оборудования и ошибочные действия технического персонала;
• разрушение трубопровода вследствие стихийных бедствий (оползни, наводнение и пр.).

Применяется он также в трубопроводных системах и технологических линиях в условиях нормальной эксплуатации, например, в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну. В этом случае устанавливаются клапана, или несколько клапанов, на каждой линии для защиты нормально работающего насоса от давления.

Обратный клапан устроен так, что бы пропускать поток рабочей среды только в одном направлении.

При изменении направления движения рабочего потока, рабочий орган клапана полностью перекрывает трубопровод, не допуская обратного тока среды, защищая тем самым оборудование от разрушения и предохраняя окружающую местность от загрязнения, например, если рабочая среда агрессивна или токсична (химические вещества, радиационные стоки, канализационные стоки и прочее).

В основном обратные клапана выпускаются проходными, реже встречаются угловые обратные клапана, в которых изменяется направление потока рабочей среды под углом 90°.

Обратные клапана могут быть установлены как на горизонтальном, так и на вертикальном участке трубопровода, с учетом направления движения потока рабочей среды «под клапан»(указано стрелкой на корпусе).

Обратный клапан является трубопроводной арматурой прямого действия и срабатывает в автоматическом режиме. Открытие рабочего органа производится прямым потоком рабочей среды, а закрытие — обратным.

Существует много видов обратных клапанов с различными конструктивными особенностями, для эксплуатации в широком диапазоне давлений и температур рабочей среды, различной степени герметичности и надежности, различных способах монтажа на трубопровод. По конструктивному исполнению обратные клапаны делят на подъемные и поворотные.

В конструкции подъемного обратного клапана тарелка, под действием проходящей в нормальном направлении потока рабочей среды, поднимется над седлом, делая возвратно-поступательное движение. Проход открыт, при обратном движении потока сверху тарелки, она опускается вниз и прижимается к седлу, перекрывая трубопровод.

Чаще всего тарелка опускается под действием собственного веса, и такие модели устанавливаются только на горизонтальном участке трубопровода. Для увеличения герметичности перекрытия клапана, между крышкой и хвостовиком устанавливается пружинный механизм, увеличивающий усилие прилегания тарелки к седлу.

Такие модели могут устанавливаться на наклонных и вертикальных участках трубопровода.

Гидравлическое сопротивление клапанов такой конструкции несколько выше обычных моделей. Применение демпфирующего устройства позволяет осуществлять плавное открытие-закрытие прохода, избегая гидравлических ударов, не повреждая уплотнительные поверхности.

Для защиты системы от возможного попадания и засасывания посторонних тел клапан защищен предохранительной сеткой, образованной в виде полого чугунного цилиндра, снабженного отверстиями. Такие клапана называются приемными.

Устанавливаются приемные клапана на конце всасывающего трубопровода перед насосом, например, при заборе воды из природного водоема. Защитная сетка предохраняет от возможного попадания в трубопровод и насос веток, ила, камней и других недопустимых предметов.

Конструктивно подъемные клапана проще и надежнее поворотной конструкции, обеспечивают более высокую степень герметичности при обратном токе рабочей среды. Но их недостатком является чувствительность к загрязнениям в рабочей среде.

При эксплуатации в загрязненной среде возможно заедание затвора, и соответственно не полное перекрытие трубопровода. Поэтому клапаны такой конструкции используются на чистой рабочей среде, без загрязнений, в технологических процессах, в системах отопления и водоснабжения, в котельных.

Конструкция поворотных обратных клапанов менее чувствительна к загрязнениям в рабочей среде. Рабочий орган клапана (хлопушка) поворачивается вокруг оси, расположенной горизонтально и выше сердцевины седла. Клапана такой конструкции по способу монтажа к трубопроводу могут быть муфтовыми, фланцевыми, межфланцевыми (зажимаются между двумя фланцами на трубопроводе) и под приварку.

Широко применяются на трубопроводах большого диаметра. Для предотвращения разрушительного воздействия на трубопровод и оборудование гидравлического удара, возникающего в процессе резкого закрытия хлопушки, на трубопроводах большого диаметра применяются обводные линии.

Для этих же целей могут применяться устройства гидравлического демпфера, которое связано с осью перекрывающей тарелки.

Многодисковые обратные поворотные клапана, имеющие вместо одного диска, конструкцию из нескольких дисков малого диаметра, применяются в основном на трубопроводах большого диаметра (например, магистральных).

Инерционность такой конструкции значительно меньше однодисковой, поскольку благодаря системе из нескольких дисков, вес их значительно меньше, чем вес одного диска большого диаметра.

Обводные линии, для исключения гидравлического удара в момент открытия или закрытия клапана, также используются. При пульсации давления в трубопроводе, под действием потока рабочей среды, диск или система из нескольких дисков, находятся в постоянном движении.

Они производят постоянные колебательные движения вокруг оси, что приводит к преждевременному износу осей и проушин тарелки. При ударе о корпус клапана это может привести к поломке проушин и тарелки.

Рассмотренные конструкции обратных клапанов предназначены для горизонтальных трубопроводов. Для вертикальных трубопроводов могут быть также применены как подъемные, так и поворотные обратные клапаны. Когда поворотная тарелка садится на седло клапана, предотвращая обратный поток воды, автоматически включается перепускной клапан, связанный с помощью рычагов с осью поворота тарелки.

Игольчатый вентиль служит для установления количества воды, необходимого при перепуске. При подъеме тарелки перепускной клапан автоматически закрывается. Перепуск воды в данных условиях необходим для того, чтобы предотвратить запаривание насоса при закрытом обратном клапане.

Обратные поворотные безударные клапаны отличаются тем, что ось вращения тарелки не вынесена в сторону от прохода, а расположена в проходе, будучи смещена в сторону от оси.

Поскольку в таких клапанах среда обтекает тарелку, гидравлическое сопротивление клапанов малого прохода должно быть больше, чем клапанов большого прохода, поскольку в последних относительное перекрытие диском площади отверстия прохода меньше. Поворотные обратные клапана получили значительно большее распространение, чем подъемные.

На трубопроводах, рабочей средой в которых являются канализационные стоки, в последнее время широко применяются шаровые обратные клапана. Выпускаются, как правило, в чугунном корпусе, способ присоединения к трубопроводу может быть муфтовым (до Ду 80) и фланцевым (свыше Ду 50) как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Запорным органом является резиновый, полимерный, или чугунный вулканизированный шар. Для перекрытия трубопровода используется только сила тяжести самого шара. Такая конструкция обратного клапана хорошо зарекомендовала себя при работе с густыми, тяжелыми, липкими рабочими средами.

Кроме того работают они практически бесшумно, конструкция самоочищающаяся, имеют небольшое гидравлическое сопротивление. Недостаток таких клапанов: достаточно большие габариты и вес, более дорогая конструкция по сравнению с клапанами поворотными.

Существует разновидность обратных шаровых клапанов, в которых шар прижимается к седлу при помощи пружины. Они применяются в основном в сантехнике и выпускаются малого диаметра и муфтовые.

Еще одной разновидностью обратных клапанов является обратный подпружиненный дисковый затвор. По принципу действия он аналогичен шаровому клапану, но рабочим органом служит пластина.

Такое конструктивное решение значительно уменьшает монтажные размеры и вес изделия и позволяет выпускать эти модели в достаточно большом диаметре (до Ду 200). Присоединение к трубопровод, в основном, межфланцевое. Устанавливаться могут на любом участке трубопровода, как горизонтальном, так и вертикальном.

Трущиеся поверхности в данной конструкции отсутствуют, что значительно увеличивает срок службы изделия, по сравнению с другими конструкциями.