Обратный клапан для отопления: действиея, виды, плюсы и минусы, монтаж

Одним из обязательных элементов любой системы является клапан обратный для отопления, который используют в контуре для регулирования направления циркуляции теплоносителя.

Покупателям доступны на рынке различные модели, которые отличаются по способу использования и конструктивным особенностям.

Хотя большинство обывателей имеют общее представление о назначении клапана в системе отопления, этот вид арматуры выполняет важные функции и позволяет предотвратить серьезные аварии, спровоцированные изменением тока воды из-за скачков давления или завоздушенности батарей

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).

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:

• серый чугун;
• сталь;
• латунь;
• нержавеющая сталь.

Несмотря на то что все устройства такого типа выполняют одну задачу, они имеют конструкционные и, следовательно, эксплуатационные отличия. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов.

Отличительной особенностью изделия является наличие дискового затвора. Это пластиковый или металлический элемент, размеры которого позволяют ему полностью перекрыть поток теплоносителя, если он начнет двигаться в противоположном направлении.

Диск соединяется со стальной пружиной. При прямом движении жидкости она находится в сжатом состоянии. При изменении направления распрямляется и сдвигает диск с места, перекрывая тем самым трубу.

Конструкция клапана включает также уплотнительную прокладку, которая дает возможность затворному механизму максимально плотно сидеть на посадочном месте. Поэтому в исправных приборах течь исключена.

Дисковые устройства широко применяются при обустройстве бытовых отопительных систем, поскольку имеют значимые преимущества:

1. Компактность. Размеры изделий и их вес невелик, что дает возможность устанавливать их на любые системы.
2. Регулярное техническое обслуживание прибору не требуется.
3. Стоимость устройства невысока.

Из значимых недостатков стоит отметить непригодность к ремонту. Поэтому вышедшие из строя клапаны сразу же заменяются на новые.

И еще один минус – значительное гидравлическое сопротивление, создающееся устройством. Для некоторых систем, например, с геотермальным тепловым насосом, это может быть критично. Со временем дисковый затвор покрывается слоем минеральных отложений, что ведет к поломке устройства.

Стандартные дисковые клапаны при закрытии создают некоторые ударные нагрузки. На их работоспособности и техническом состоянии это никак не отражается, но в системе возникает гидроудар. Что для нее нежелательно.

Лишены этого недостатка дисковые устройства с дополнительным механизмом, позволяющим закрывать отверстие максимально плавно. Их стоимость выше, чем у стандартных аналогов.

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.

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.

Затвором для клапана такого типа служит тонкая пластина из стали. Она закрепляется на конструкции из шарниров, которая обеспечивает ей возможность двигаться.

Различают две разновидности лепестковых устройств. Одностворчатые или поворотные оснащаются одной пластиной, которая может вращаться вокруг оси.

Когда теплоноситель движется в заданном направлении, он поднимает створку, открывая тем самым проходное отверстие. При изменении направления потока пластина опускается. Это может осуществляться как с помощью пружины, так и без нее.

Двустворчатые клапаны сконструированы немного иначе. Они имеют две запирающие пластины, закрепленные на поворотной оси и располагающиеся по центру проходного отверстия.

Преимуществами использования этих клапанов считаются следующие:

• некоторые модели гравитационных клапанов могут работать без пружин, что позволяет использовать их в самотечных системах;
• относительно невысокая стоимость устройств.

Из недостатков стоит отметить довольно высокое гидравлическое сопротивление. Особенно это актуально для двустворчатых моделей — поворотная ось находится непосредственно по центру проходного отверстия, что является значительным препятствием для движущейся жидкости.

По этой причине двустворчатые клапаны используются исключительно в системах с высоким давлением.

Подъемные клапаны оборудуются золотником, который может свободно двигаться относительно вертикально расположенной оси. На пропускном отверстии находится посадочное седло, где располагается золотник.

При подаче жидкости сила ее давления поднимает затвор, и он перемещается по оси, открывая отверстие для движения теплоносителя. Как только давление потока ослабеет или он изменит свое направление, золотник опустится в посадочное седло.

Достоинствами этих приспособлений считаются:

1. Надежность. Оборудование имеет довольно простую конструкцию, что позволяет ему работать с минимальным риском поломки.
2. Невысокая чувствительность к качеству теплоносителя.
3. Возможность проведения ремонта. Для этого в верхней части корпуса прибора расположена съемная крышка.

Из недостатков нужно отметить ограничения в установке. В силу особенностей конструкции их можно монтировать только в строго вертикальном положении.

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

• Первый тип клапана имеет простую конструкцию: пружина приводится в движение затвором, на который напрямую давит теплоноситель. Такие устройства недороги, просты в эксплуатации, надежны, нечувствительны к загрязнениям, но не очень точны в настройках.
• Устройства непрямого действия, называемые также импульсными, имеют главный клапан с поршневым приводом, импульсный клапан меньшего сечения и датчик давления. При изменении давления малый клапан давит на поршень, который и приводит в движение главный клапан, регулирующий пропускную способность устройства. Таким образом, управление потоком происходит опосредованно, непрямым способом. Клапаны этого типа менее надежны в силу большего количества деталей, дороги, но точнее настраиваются.

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 yедопущение 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.

Обратный клапан монтируется с целью предотвращения изменения направления движения потока жидкости в трубах. Он является обязательным элементом в системах отопления с принудительной циркуляцией и гравитационном отоплении. Обязателен монтаж на трубе, перед подключением к патрубку котла. Он монтируется после циркуляционного насоса.

Кроме этого, защитное устройство устанавливается в обвязке насоса – на резервной трубе. Это необходимо в случае отключения электроэнергии или поломки насоса. В таком случае контур с принудительной циркуляцией запирается с помощью кранов, а поток жидкости направляется в патрубок с обратным клапаном.

Еще один вариант применения — обустройство узла подпитки теплоснабжения. Он необходим для автоматического добавления воды в магистраль при критическом снижении ее объема или давления. Обратный клапан для этой схемы выполняет защитные функции – предотвращает движение теплоносителя в водопровод при критическом снижении напора в нем.

Защитное устройство может использоваться для обустройства систем теплого пола, смесительных узлов. В некоторых случаях его рекомендуют устанавливать в обвязке радиаторов на байпас. Главное — он не должен дестабилизировать работу теплоснабжения. Для этого необходимо периодически проверять его, в случае ухудшения эксплуатационных качеств делать ремонт или замену.

Обратный клапан для отопления: действие, виды, плюсы и минусы + схема монтажа

Главная › Отопление

Обратные клапаны предотвращают движение жидкости в обратном направлении, при изменении режима работы системы. Специалисты отмечают, что в любительских схемах обратные клапаны часто встречаются в местах, где они не нужны, загромождая схему, увеличивая ее стоимость, и нарушая нормальный режим работы. Когда и где ставятся обратные клапаны, каких разновидностей встречаются…

Дисковые клапана

Прямой поток отодвигает диск от седла, жидкость проходит по контуру диска. Обратный поток прижимает диск к кольцу (уплотнению).

Клапан отличается простотой и дешевизной, но при этом довольно большой резкостью закрытия с образованием микро-гидроударов, что в большинстве схем не критично.

Устройство создает заметное гидравлическое сопротивление прямому току, которое можно узнать из характеристик прибора.

Конструкции неразборные, не ремонтируемые, дешевые и компактные, применяются широко в сетях с небольшим (до 3 бар) давлением.

Шаровые

Шаровые обратные клапаны по конструкции похожи на дисковые, только перекрытие сечения осуществляется прорезиненным шариком. Варианты — с горизонтальным перемещением шарика, или с подъемом. Корпуса их обычно разборные, поэтому можно обслужить, почистить.

Но к недостаткам относится направленность монтажа, — требует вертикальной установки, при которой шарик опускается к седлу уже под собственным весом при недостаточно большом токе жидкости. Также имеется некоторая массивность конструкции, повышенное давление на открытие. В самотечных схемах поэтому не применяются.

Лепестковый обратный клапан

Лепестком здесь называется перекрывающая сечение пластина, но на этот раз она закреплена на оси и может откидываться.

• Одностворчатые, – с одним лепестком на оси, расположенной сбоку от сечения. Жидкость откидывает лепесток в сторону, открывая сечение. Обратный поток прижимает пластину в исходное положение. Здесь вращение может быть подпружининным.

• Двустворчатые лепестки размещаются на оси, проходящей по центру трубы и они откидываются в разных направлениях.

Для обоих вариантов характерно повышенное гидравлическое сопротивление прямому потоку, некоторая сложность конструкции с повышенной ценой. Но в тоже время легкость открытия беспружинного клапана позволяет использовать его при слабых потоках, например, в самотечных схемах.

Подъемные клапаны

Еще одна конструкция клапанов является весьма распространенной. В ней сдвижение тарельчатого клапана осуществляется по вертикальной оси. Клапан приподнимается прямым потоком, но опускается уже при его ослабевании под собственным весом.

Для изделий характерна ремонтопригодность, они легко чистятся, и работают довольно надежно. Но в тоже время создают сопротивление потоку повышенное, а установка их возможна только в горизонтальной трубе (или в близком к этому положению), с разворотом корпуса клапана строго вверх.

Подразделение клапанов по способу крепления

• Муфтовые клапаны применяются при малых диаметрах труб, включительно до 50 мм. Их отличает предельная дешевизна и простата установки. На металлических резьбах лучшим уплотнителем оказывается все тот же лен со смазкой.

• Фланцевые крепятся на фланцы к трубам большого диаметра, начиная с 40 мм, с использованием болтов и прокладок из резины, силикона между фланцами.

• Сварные. Металлические ввариваемые клапана встречаются редко, поэтому это скорее относится к изделиям в полипропиленовых корпусах.

Наиболее дешевыми окажутся пластиковые обратные клапана, но они же и не практичные. Лучше ставить американки и обратный клапан из металла на резьбе. Наиболее прочными и долговечными остаются из нержавеющей стали.

Схемы – как применяются обратные клапана

В системах отопления и водоснабжения обратные клапана ставятся в параллельных ветвях, в которых возможен обратный ток жидкости при изменении режима в соседних.

Простейший пример: много контуров с насосами от одной трубы. При включении любого насоса, в соседних будет меняться давление, — где нежелателен обратный ток жидкости, там и ставят обратный клапан.

Наиболее типичные широко применяемые схемы с обратными клапанами.

• Подключение резервного котла, включающегося автоматически без участия человека. Типичная схема совмещения твердотопливного котла и электрокотла. Обратный клапан предотвращает движение жидкости через параллельный котел, пока один работает. Здесь должны быть клапана с минимальным сопротивлением движению жидкости, но возможно с большим усилием на открытие.

• Другой типовой вариант – установка насоса твердотопливного котла с сохранением возможности самотека. Обратный клапан, большого диаметра в самотечной трубе предотвратит закорачивание струи, когда включится (автоматически) насос. Здесь уместен клапан с легким открытием для обеспечения самотека, а большой диаметр нивелирует его местное сопротивление.

• Подключение подпитки любой системы отопления от водопровода. В принципе, здесь обратный клапан является не столь обязательным… устанавливается на тот случай, если во время наполнения системы вдруг в водопроводе исчезнет давление. Не заметив этого вовремя можно выпустить обратно в водопровод весь теплоноситель…
• Обратный клапан всегда ставится в составе водоснабжения для насоса, предотвращая слив трубопровода самотеком обратно в источник.

• Как ставится обратный клапан для насоса
• Остается заметить основное правило монтажа, – на корпусе любого клапана имеется стрелка, обозначающая направление, по жидкость движется свободно, в обратном направлении будет происходить автоматическое закрытие клапана…
• Как самостоятельно сделать обратный клапан

Обратный клапан для отопления — действие, виды, плюсы и минусы, монтаж

Обратный клапан системы отопления — назначение, подключение

При монтаже систем отопления используют широкий ряд арматуры, обеспечивающей предохранение нагревательного котла, развоздушивание контура, слив и закачку теплового носителя в трубопровод и ряд других функций. Одним из приборов, не так часто применяемых при монтаже магистрали, является обратный клапан системы отопления, используемый в конкретных ситуациях.

Стоит отметить, что клапан является необязательным в отопительном контуре и устанавливается как вспомогательный прибор в случае определенного режима функционирования насосов, нагревательных котлов. Чтобы убедиться в необходимости использования и сделать правильный выбор клапана, следует рассмотреть конкретные случаи его эксплуатации и разновидности предлагаемых в торговой сети приборов.

• Рис. 1 Клапанные затворы в линии с двумя котлами

Зачем нужен обратный клапан в системах отопления

Решая куда и как ставить клапан, следует в первую очередь учитывать, что его присутствие является нежелательным в любой системе. Дело в том, прибор обладает довольно высоким гидравлическим сопротивлением в диапазоне от 0,1 до 1 метра горизонтального трубопроводного участка, что соответствует показателям напора от 0,1 до 1 атмосферы (бара).

Гидросопротивление трубопровода или арматуры в магистрали зависит от скорости потока (объема прокачки), для бытовых систем стандартный диапазон скоростей движения теплового носителя — 0,5 — 1,5 м/с. При данных значениях сопротивление клапана лежит в диапазоне 0,3 — 0,4 м, что соответствует падению напора в магистрали на 0,3 — 0,4 бара.

С двумя или более котлами

некоторые собственники ради экономии на топливе и для устранения последствий от аварийных ситуаций при отключении электроэнергии, устанавливают в систему два или более котла, подключенных параллельно к отопительному трубопроводу. при этом, если работает один из котлов, тепловой носитель может проходить через теплообменной контур второго агрегата, что приводит к неоправданным теплопотерям.

потребитель может установить запорные краны в линию подачи или обратки каждого из котлов и вручную перекрывать поток на неработающем оборудовании. однако применение обратного клапана позволяет автоматизировать процесс отсечки потока через теплообменной контур неработающего котла при включенном втором.

рис. 2 клапаны в ветвях теплых полов с отключаемыми циркуляционниками

возможно будет полезным почитать про подключение котла к системе отопления

в контурах с отключающимися электронасосами

обычно к одной гидрострелке или коллекторной разводке подключают параллельные ветви теплых полов и радиаторных батарей. для проталкивания теплоносителя по трубам в каждой из веток использует циркуляционные электронасосы, работающие в автоматическом режиме.

многие отопительные системы рассчитаны и спроектированы так, что оба циркуляционника работают в непрерывном режиме. но встречаются схемы, где к контурам радиаторов или теплых полов подключен термодатчик — он при превышении заданной температуры отключает подачу питания на циркуляционный электронасос.

1. так как второй агрегат, подключенный параллельно к линии первого в это время функционирует, он направляет часть теплоносителя в его контур, где не требуется дальнейший нагрев.
2. чтобы предотвратить поступление рабочего тела в параллельные ветви, в каждую из них ставят обратный клапан.
3. так же поступают и в случае, когда в системе используется попеременное включение нескольких электронасосов, установленных в параллельно подключенные к гидрострелке или коллекторной разводке ветви.
5. рис. 3 примеры установки насосных узлов с клапанами

в контуре основного циркуляционного электронасоса

если котел (точнее бойлер) используют одновременно для подогревания воды и обогрева помещений, при автономном водоснабжении в его теплообменник поступает вода от погружного или поверхностного скважинного электронасоса с высоким давлением порядка 3 бар.

при этом поток разделяется: большая его часть при нагревании поднимается вверх и поступает на теплообменные радиаторы или теплые полы, а оставшийся объем направляется в обратку и воздействуют на циркуляционный электронасос.

так как подающий холодную воду в бойлер скважинный насос намного мощнее и обеспечивает значительный напор около 3 бар, в то время как предел циркуляционного агрегата не превышает 1 — 1,5 бара, может произойти передавливание прямого циркулирующего по трубам потока входным в противоположном направлении.

в результате лопасти электронасоса могут застопориться и движение теплового носителя по контуру остановится. в этом случае для устранения обратного хода циркуляционника из-за противопотока перед ним размещают обратный клапан.

• рис. 4 клапанная арматура в линии подпитки

на трубопроводе подпитки

при подключении отопительного контура к водопроводной магистрали для подпитки возможны ситуации с перебоями в водоподаче или падении ее напорных характеристик. в этом случае вода из отопительного трубопровода потечет в водопровод, и система лишится теплового носителя. чтобы избежать подобных аварийных ситуаций, в трубопровод подпитки обязательно устанавливают обратный клапан.

в байпасе параллельном насосу

обратный клапан ставят в байпасную перемычку в параллельном положении по отношению к циркуляционному электронасосу в следующих случаях:

• для гравитационных систем, использующих электронасос для подачи теплового носителя, обратный клапан и всасывающий агрегат располагают на вертикальном участке трубопровода. при отсутствии электроэнергии насос отключается и препятствует движению потока теплоносителя. при этом открывается клапан в параллельной ветви, и система переходит в самотечный режим работы. теплоноситель перемещается за счет разницы плотностей нагретой и охлажденной жидкости, минуя циркуляционник.
• обратный клапан для системы отопления с принудительной подачей ставят параллельно циркуляционнику на горизонтальном трубном участке. при неисправности насоса клапанный затвор открывается и тепловой носитель движется по параллельной ветви. также байпасная перемычка позволяет производить профилактическое обслуживание и ремонт циркуляционного электронасоса со снятием агрегата без сливания теплоносителя. для этого с двух сторон циркуляционника ставят запорные шаровые краны, позволяющие снимать агрегат.

2. рис. 5 вертикальный шаровый клапан на байпасе в системе с циркуляционником

обратный клапан системы отопления — разновидности

Клапаном называют разновидность запорной арматуры, где затворный элемент перекрывает проходной канал параллельно потоку.

Как отмечалось выше, все обратные клапаны имеют довольно высокое гидросопротивление и рассчитаны на эксплуатацию в трубопроводах с различными физическими параметрами транспортируемого тела.

Этим и вызвано многообразие их конструкций, позволяющее срабатывать затворному элементу при разных значениях физических сил, прилагаемых движущейся средой.

• Рис. 6 Конструктивное устройство модели тарельчатого типа

Дисковые (тарельчатого типа)

Запорный элемент данной разновидности представляет собой подпружиненный диск, располагающийся параллельно по отношению к потоку. При определенном давлении на него движущейся среды, дисковая пластина сдвигается в направлении протекающего потока и тепловой носитель поступает по боковым каналам, обходя диск по краям.

Для обеспечения герметизации в седельное гнездо или на тарелку помещают резиновую прокладку, обеспечивающую плотный контакт затворных элементов.

Дисковые устройства обладают следующим рядом преимуществ:

• Они компактны, имеют небольшой вес и могут использоваться на любых участках отопительных трубопроводов. Допускается их горизонтальное и вертикальное расположение.
• Устройства рассчитаны на номинальный напор от 10 бар, выпускаются условных диаметров от 15 до 100 мм.
• Подсоединительные патрубки обычно оснащены внутренней резьбой (муфтовое соединение).
• Так как потоку приходится преодолевать физическое сопротивление пружины и обходные каналы для движения жидкой среды имеет малое сечение, дисковый затвор обладает довольно высоким гидросопротивлением.
• Приборы не рассчитаны на функционирование в среде с грязной водой, твердые частицы при попадании в пространство между диском и седельным уплотнением могут привести к неполной герметизации канального прохода.
• Устройства имеют высокий срок службы и редко нуждаются в техническом обслуживании и ремонте.
• Обычно приборы выпускают в латунном корпусе из двух частей — это позволяет разобрать и прочистить его внутренние детали в случае попадания на них частиц песка.
• Тарельчатые разновидности имеют невысокую стоимость в сравнении с другими аналогичными изделиями.

2. Рис. 7 Сферические клапанные затворы – внешний вид и конструктивное устройство

Шаровые

Затворным элементом данной разновидности клапанной арматуры служит сфера, чаще всего выполняемая из резины и реже алюминия. Клапан работает по гравитационному принципу, поэтому в трубопроводной линии располагается в строго вертикальном положении. В этом положении сфера перекрывает поток рабочей среды сверху.

При определенном давлении жидкости снизу сфера приподымается, упирается в верхние выступы и тепловой носитель беспрепятственно проходит по трубопроводу.

К достоинствам прибора относят:

• Низкое гидравлическое сопротивление благодаря гладкой сферической поверхности запора.
• Ремонтнопригодность — корпус состоит из двух частей, его всегда можно разобрать и поменять шар.
• Надежность — в устройстве отсутствуют какие-либо дополнительные элементы кроме сферы.

К недостаткам можно отнести низкое качество материала изготовления шара в бюджетных моделях. При долгом функционировании в среде с горячей водой резина иногда усыхает, шар уменьшается в габаритных размерах и клапанный затвор теряет герметичность.

Монтаж шаровой арматуры обычно производят в вертикальную байпасную перемычку параллельно циркуляционному насосу. Таким образом она обеспечивает самотек в гравитационных системах при отсутствии электроэнергии.

• Рис. 8 Устройство моделей лепесткового типа

Лепестковые

В арматуре данного типа запирание канального прохода осуществляется за счет диска (захлопки), закрепленного сверху проходного канала на поворотном шарнире. Для обеспечения герметизации седельное кольцо оснащается резиновым уплотнителем.

При определенном напоре среды захлопка приподнимается и тепловой носитель начинает перемещаться по канальному проходу. При ослаблении давления или движении рабочей среды в противоположном направлении, захлопка опускается под влиянием гравитации (собственного веса) и перекрывает канал.

В некоторых устройствах свободно вращающуюся захлопку подпружинивают, увеличивая необходимое усилие для ее открывания. Лепестковый (гравитационный, поворотный или хлопушка) клапан обладает следующими особенностями:

• Предназначен для работы только в горизонтальном положении, если в запоре отсутствует пружина.
• Имеет невысокое гидросопротивление благодаря полному открытию проходного канала при срабатывании.
• В боковом отводе корпуса имеется резьбовая пробка, позволяющая разбирать прибор для ремонта и обслуживания.
• Обратную поворотную клапанную арматуру выпускают условных диаметров от 50 до 1000 мм, она рассчитана на эксплуатацию в диапазоне номинальных давлений от 1,6 до 25 МПа.

1. Лепестковые клапаны-хлопушки благодаря низкому гидросопротивлению рекомендуется монтировать в подпиточные трубопроводы, линии параллельно включенных котлов и горизонтально расположенные байпасы.
3. Рис. 9 Устройство моделей подъемного типа

Подъемные

К клапанной арматуре подъемного типа основным запорным элементом служит золотник, свободно перемещающийся в седельном гнезде параллельно потоку рабочего тела.

При определенном напоре жидкости подпружиненный затвор приподнимается и открывает канальный проход. В случае прохождения обратного потока или отсутствии напора пружина прижимает затвор к седельному кольцу, перекрывая канальный проход.

Особенности подъемных устройств:

• Установка приборов производится горизонтально.
• Допускается их эксплуатация в слегка загрязненной среде.
• Приборы оснащены съемной пробкой в верхней части, позволяющий производить ремонт и обслуживание запорных деталей.
• Обладают относительно невысоким гидросопротивлением благодаря широкому проходу при срабатывании.

• Рис. 10 Примеры размещения клапанов в узлах обвязки насосов

Рекомендации по монтажу

При размещении клапанной запорной арматуры на трубопроводах рекомендуется придерживаться следующих правил:

• Перед приобретением клапана стоит убедиться в том, что он выбран правильно, то есть его пространственное положение, напорные и температурные характеристики соответствуют направлению перемещения и параметрам подаваемой среды.
• Приборы устанавливаются строго по направлению движения теплоносителя. Для его указания на корпусе отливается маркировочная стрелка, показывающая правильное расположение устройства.
• Для герметизации стыковых соединений используют только термостойкие прокладки, наиболее приемлемый вариант — кольца из паронита.
• Арматуру необходимо устанавливать между строго соосными участками трубопровода, в этом случае на нее не будет оказываться избыточное физическое воздействие, приводящее к неправильной работе и протечкам в стыках.
• Для корректной работы клапанов перед ними по ходу движения среды рекомендуется монтировать фильтры грубой очистки от мелких взвешенных частиц песка, ржавчины и других видов примесей.

Рис. 11 Обратный клапан системы отопления — стоимость от разных производителей в 2020 г

Благодаря высокому гидравлическому сопротивлению любой обратный клапан в системе отопления является нежелательным элементом, снижающим КПД и эффективность функционирования всей системы.

Чаще всего клапан устанавливаются в байпасную перемычку параллельно циркуляционному электронасосу, где он не влияет на работу системы, так как через него в рабочем состоянии не проходит поток теплоносителя.

В иных случаях клапанная арматура выполняет вспомогательные функции, предотвращая протекание теплоносителя в нежелательных направлениях.

Обратный клапан для отопления — обеспечение стабильной работы системы —

Главная » Системы отопления » Обратный клапан для отопления — обеспечение стабильной работы системы

Обратный клапан — запорное устройство для систем отопления, позволяющее сохранить стабильную работу оборудования, не допуская оттока теплоносителя в противоположную сторону. Подобные агрегаты представлены различными видами, обладающими своими особенностями, достоинствами и недостатками.

Принцип работы

Направление движения теплоносителя в отопительной системе может изменяться под воздействием различных факторов: неравномерного охлаждения жидкости, нарушений в проектировании и монтаже трубопровода, прорывов. Этот процесс способен вывести из строя, как сам котёл отопления, так и всю систему обогрева.

Для стабильного движения жидкости только в одном направлении используются обратные клапаны, блокирующие противоположный отток теплоносителя. В их конструкции имеются запорные элементы, реагирующие на изменение перемещения воды в трубах и автоматически перекрывающие ей доступ.

Для блокировки потока применяются разнообразные механизмы, различающие по принципу действия и характеристикам. Устройство агрегатов определяет сферы их применения.

Виды клапанов

Обратные клапаны имеют одинаковое назначение, но могут различаться по строению и способу эксплуатации.

Шаровые

Затворным элементом в таких агрегатах выступает шар из металла определённых видов (стали, алюминия и др.). Резиновое покрытие детали увеличивает срок её службы.

Движущийся в определённом направлении поток теплоносителя переносит шарик в верхнюю полость клапана.

При смене курса перемещения жидкости элемент опускается на исходную позицию и перекрывает ей путь по трубе.

Изделия этого вида снабжены дисковым затвором, сделанным из металла или пластика. Размеров этого элемента достаточно для полной блокировки потока, направляющегося в неверную сторону.

К диску подсоединяется пружина из стали, которая остаётся сжатой при прямом течении жидкости. Со сменой направления потока элемент распрямляется и приводит в движение заслонку, перекрывающую трубу.

Специальный уплотнитель обеспечивает плотность посадки затвора, исключающую протечки.

Обычные дисковые устройства образуют гидроудар при закрытии, что негативно сказывается на общем состоянии системы. Этот недостаток компенсируется присутствием на некоторых моделях специального механизма, обеспечивающего плавное блокирование потока. Но такие приборы имеют более высокую стоимость.

Блокировочным механизмом в конструкциях подобного типа является тонкая стальная пластина. Она фиксируется на шарнирах, приводящих её в движение.

Лепестковые агрегаты бывают двух видов:

• Одностворчатые – оснащены пластинкой, вращающейся вокруг собственной оси. Перемещающийся теплоноситель приподнимает створку, освобождая отверстие, при возвращении жидкости затвор опускается, блокируя проход. Этот процесс происходит с участием пружины или без неё.
• Двустворчатые – обладают парой пластин, прикреплённых к вращающейся оси по центру трубы.

Подъёмные

В составе таких приборов присутствует золотник, беспрепятственно перемещающийся вокруг вертикальной оси. Давление жидкости переносит запорный элемент с посадочного седла, открывая доступ в трубу.

Снижение напора или смена его направления возвращает золотник в исходное положение, блокируя воду.

Основным критерием при выборе обратного клапана является способ его подключения к системе трубопровода. Он разнится в зависимости от типа и модели устройства:

• Муфтовые изделия имеют узел с резьбой, упрощающий их подсоединение к магистрали. Как правило, такой вид крепежа встречается на дисковых агрегатах, которые подходят для установки в независимых отопительных системах загородного дома или квартиры. Их особенностью является малый диаметр, который обычно не превышает 50.
• Фланцевые устройства содержат в своем корпусе специальные отверстия, при помощи которых механизм крепится к трубопроводу. Этот тип монтажа прочнее, чем резьбовые аналоги.

Надёжность соединения позволяет применять такие изделия в системах с большим диаметром труб. Чаще всего задействуются модели шарового вида.

• Межфланцевые агрегаты соединяют два конца труб, имеют малый вес и небольшой размер. Такой тип монтажа характерен для лепестковых изделий.

Некоторые клапаны требуют сварочных работ для установки. Этот вид применим для прокладки полипропиленовых трубок.

Не менее важной характеристикой является материал агрегата, он может быть нескольких типов:

• Нержавеющая сталь – оптимальный выбор для систем с диаметром до 0,04 м. Подобные конструкции устойчивы к коррозийным процессам, стойко переносят нагрузку до 10 атм. Стальные клапаны довольно дорогие, но способны прослужить длительное время без поломок.
• Латунь – более доступный по цене материал, но восприимчивый к коррозии, хотя она и проявляется достаточно медленно. Такие приборы также уступают стальным моделям по прочности, но вполне хорошо переносят высокие нагрузки.
• Чугун – самый надёжный вариант для работы с максимальным давлением теплоносителя. Изделия этого вида довольно громоздкие и тяжёлые. Специфика изготовления позволяет производить из чугуна только элементы свыше 40 мм в диаметре. Этот фактор ограничивает применение таких приборов в автономных магистралях.

Необходимо подбирать клапан, соответствующий размеру проходного трубного отверстия. Давление в системе не должно выходить за пределы показателей, определённых производителем конкретной модели агрегата.

Популярные шаровые модели

Ряд приборов, использующих для затвора жидкости металлический шарик и имеющих невысокую стоимость.

Tim JH-1014

Характеристики:

• материал корпуса и запирающей конструкции – латунь;
• предельная температура – 130 °C;
• тип подключения – муфтовый (BP/BP);
• цена – 660 р.

Клапан для применения в монтаже горячего и холодного водоснабжения, отопления, передачи сжатого воздуха, газов и жидкостей, не взаимодействующих с материалом изделия. У модели отсутствуют трущиеся поверхности, она может крепиться в любом положении без изменения характеристик.

Сферическая камера способствует увеличению пропускной способности по сравнению с цилиндрическими аналогами. Рабочее давление клапана – от 0,05 бара.

1″ ALTSTREAM

Характеристики:

• вид резьбы – 1″;
• интервал температур – от -20 °C до 150 °C;
• герметичность запирающего элемента – класс А;
• материал – латунь;
• тип проточности – полнопроходной;
• цена – 400 р.

Шаровая конструкция используется для запирания систем трубопроводов хозяйственного и питьевого назначения, отопления, подачи горячей воды, сжатого воздуха. Срок эксплуатации изделия составляет 30 лет, есть возможность ремонта. Минимальный ресурс выработки 25 тыс. циклов.

Лучшие лепестковые разновидности

Модели агрегатов с одной или двумя блокирующими пластинами.

TIM 1 Вн, JH-1012C

Характеристики:

• тип изделия – прямой;
• резьбовой диаметр – 1 дюйм;
• материал корпуса – латунь;
• предельная температура – 120 °C;
• рабочее давление – 40 бар;
• вид резьбы – внутренняя;
• цена – 303 р.

Клапан лепесткового типа, оснащённый горизонтальной заслонкой. Монтируется в отопительных системах, без насосной циркуляции. Приспособление работает при низком давлении, не создаёт сильного сопротивления течению воды в отличие от пружинных агрегатов. Затвор имеет резиновый уплотнитель.

TIM 1 1/4 Вн, JH-1013C

Характеристики:

• резьбовой диаметр, дюйм – 1 1/4;
• рабочее давление – 25 бар;
• материал – латунь;
• покрытие – нет;
• предельная температура – 120 °C;
• цена – 399 р.

Лепестковая модель для энергонезависимых и безнасосных систем отопления, выполненная из усиленной латуни сантехнического назначения. Может действовать при минимальном давлении, оснащён резьбовым соединением, имеет гарантию в 1 год.

Рейтинг подъёмных изделий

Более дорогостоящие изделия с блокиратором теплоносителя в виде золотника.

Zetkama V277 Ду-15

Характеристики:

• условный диаметр – 15 мм;
• подсоединение – резьбовое (P/P);
• материал – чугун;
• предельная температура — 200 °C;
• рабочее давление – 16 бар;
• цена – 2798 р.

Приспособление ставится на трубопроводы, предназначенные для транспортировки холодной и горячей воды технического назначения, нейтральных сред, а также пара. Монтаж производится горизонтально либо вертикально.

Армафит 16кч9п — ДУ32 Ру25

Характеристики:

• рабочее давление – 1,6 МПа;
• предельная температура – 225 °C;
• присоединение – фланцевое;
• рабочие среды – пар, вода;
• температурные условия использования – от -30 до 50 °C;
• цена – 3650 р.

Агрегат с фланцевым соединением для блокировки потоков пара и воды. Вариант исполнения с резиновым уплотнителем золотника может действовать при температуре до 50 °C, а с паронитовым или бронзовым – до 225 °C. Крышка и основная конструкция выполнены из чугуна, золотник сделан из стали.

Правила монтажа

Осуществляя установку обратного клапана необходимо учитывать несколько важных моментов:

• Изделие ставится только по направлению течения жидкости. Для облегчения выбора правильной стороны на корпусе клапана имеется специальная маркировка в форме стрелки.
• Для лучшей фиксации устройств допустимо применять паронитовые уплотнители, но только если они не сужают проходной диаметр трубы, в противном случае давление на систему будет чрезмерно повышенным.
• Деталь ставится таким образом, чтобы прочие части конструкции трубопровода не создавали дополнительной нагрузки на её корпус.
• Перед запорным устройством желательно установить специальную сетку для первичной очистки теплоносителя. Она будет задерживать крупные частицы, которые могут ослабить герметичность агрегата при попадании в механизм.

Для магистралей с принудительной циркуляцией можно использовать любые виды обратных клапанов, а для гравитационных схем применимы только лепестковые модели поворотного типа, не имеющие пружины.

Запорный механизм обязательно устанавливается на многоконтурные системы, оснащённые циркуляционным насосом.

Необходим монтаж клапана и на схемы отопления с байпасом. Как правило, они создаются для перехода с гравитационной циркуляции на искусственную. Клапан фиксируется на байпас в положение параллельное циркуляционному насосу.

Схема отопления с байпасом

Запорную арматуру также рекомендуется устанавливать на систему подпитки. Это позволит не допустить опустошения трубопровода в различных ситуациях. Например, открытие крана на трубе подпитки для повышения давления, если в это время водоснабжение заблокировано, может привести к полному осушению системы и отключению котла.

Имеет значение также выбор правильно клапана. Для блокировки нежелательных потоков между расположенными рядом контурами следует ставить лепестковые либо дисковые агрегаты. Первый вариант будет создавать меньшее сопротивление, что также важно учитывать при монтаже.

В сборке байпасного узла лучше задействовать шаровую модель клапана. Она обладает минимальным гидравлическим сопротивлением. Для системы подпитки разумнее применять дисковые устройства с хорошим запасом рабочего давления.

Обратный клапан требуется не для всех типов отопительного оборудования. Но он необходим для формирования байпасных схем, многоконтурных систем. При выборе следует учитывать характеристики и особенности отдельных моделей, а также варианты их подключения.

Видео-обзор для чего нужен обратный клапан в системе отопления