Обратный клапан для отопления – выбор и установка

Виды клапанов

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

тарельчатые;
гравитационные (лепестковые);
шаровые;
двустворчатые.

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

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

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

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

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

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

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

Типы баков

открытые;
закрытые.

Открытый

Устанавливается в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Он монтируется в самой верхней точке и представляет собой открытую или полуоткрытую ёмкость круглой или прямоугольной формы.

На определённом уровне в него вставляется трубка для слива излишков теплоносителя. Открытый резервуар обязательно утепляют, чтобы теплоноситель не остывал.

Фото 1. Расширительный бак открытого типа, подходит для отопительных систем с естественной циркуляцией.

Достоинства:

простота и неприхотливость обслуживания;
отсутствие дополнительных элементов;
простота управления.

Недостатки:

открытость и контакт с атмосферой, вследствие чего возможна коррозия самого устройства;
из-за открытости наблюдается большое испарение теплоносителя, что приводит к необходимости постоянного контроля за уровнем жидкости;
установка в верхней точке основного стояка доставляет неудобства при добавлении жидкости в систему.

Закрытый

Резервуар закрытого типа устанавливается в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Он представляет собой герметичную ёмкость с установленным краном Маевского для стравливания лишнего воздуха. Для контроля за давлением внутри бака его снабжают барометром. Такой резервуар устанавливается в любом месте помещения.

Фото 2. Расширительный бачок закрытого типа обычно монтируется в отопительных системах с принудительной циркуляцией.

Достоинства:

полная герметичность системы;
отсутствие контакта с воздухом, что исключает коррозию труб и радиаторов;
простота монтажа;
экономичность.

Недостатки:

необходимость устанавливать дополнительное оборудование для контроля за давлением внутри ёмкости;
риск повреждения устройства вследствие скачков давления.

Мембранный

Резервуары мембранного типа — отдельный вид закрытых баков. Они представляют собой герметичную ёмкость с эластичной мембраной внутри.

Мембрана служит для регулировки давления жидкости в системе. Она разделяет резервуар на две части. Одна часть заполнена инертным газом, а другая предназначена для приёма излишков теплоносителя.

При попадании жидкости в одну часть, давление на мембрану усиливается, вследствие чего она сдвигается в ту сторону, где находится воздух. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Давление со стороны жидкости уменьшается, а сжатый воздух выталкивает мембрану назад.

Мембранные ёмкости могут иметь сменную и несменную мембрану. Во втором случае при поломке придётся заменять расширительный бак полностью, поэтому большей популярностью пользуются ёмкости первого типа.

Достоинства:

отсутствие контакта с воздухом и, как следствие, предотвращение коррозии металла;
установка в любом удобном месте внутри помещения;
отсутствие необходимости теплоизоляции;
простота монтажа;
надёжность;
экономичность, т. к. теплоноситель не испаряется из труб и радиаторов и не охлаждается.

Недостатки:

невозможность изготовить своими руками без специальных материалов и инструментов;
периодическая проверка давления инертного газа;
при поломке конструкции в отдельных случаях придётся заменять резервуар полностью.

Справка! Мембранные баки устанавливаются в системах отопления закрытого типа, использующих насос. Такие системы зависят от наличия электроэнергии.

Варианты монтажа

Чтобы обеспечить надежное и безопасное функционирование клапана в системе отопления, рекомендуется производить монтаж в соответствии со всеми правилами. Найти их можно в специальной нормативной документации. Правила отличаются в зависимости от мощности и рабочего давления системы. Но основные принципы все же сохраняются, среди них:

В отопительной системе данный прибор необходимо устанавливать на подающем трубопроводе непосредственно после котла. Если мощность теплового генератора велика, допускается устанавливать два клапана.
Предохранительный клапан на обратном трубопроводе систем отопления монтируется только для обеспечения горячего водоснабжения в наивысшей точке бойлера.
Также неприемлемо сужение канала в местах между магистралью клапаном, недопустимо устройство запорной арматуры.
Сбросные патрубки следует выводить в канализационную систему или другое безопасное место. На данной линии совершенно недопустима установка запорных устройств.

Очень важно сделать правильный выбор предохранительного клапана для системы отопления, который предотвратит закипание котла и понизит давление. Чтобы клапан работал правильно, необходимо:

Выбрать пружинное оборудование, в котором пружина буде противодействовать давлению теплоносителя.
Определиться с размером и типом устройства, чтобы давление в системе отопления не превышало допустимых значений, так как именно оно должно помочь работе системы.
Клапан открытого типа необходимо выбирать в том случае, если в атмосферу сбрасывается вода, а закрытый – если вода сбрасывается в обратный трубопровод.
Полноподъемный и низкоподъемный клапан желательно выбирать с учетом пропускной способности.
При сбрасывании воды в атмосферу рекомендуется устанавливать устройства открытого типа. Для котлов, работающих на жидком топливе, следует выбирать низкоподъемные клапаны, для газовых котлов – полноподъемные.

Расчет предохранительного устройства необходимо производить в соответствии с методикой, представленной в СНиП II-35 «Котельные установки».

Так как производители редко указывают в технических характеристиках реальную высоту подъема штока, в расчете данный параметр равен 1/20 диаметра седла. По этой причине типоразмер клапана в результате данного расчета получается несколько завышенным. В любом случае после подбора устройства необходимо сравнить тепловую мощность отопительной системы с рекомендуемой в техническом описании максимальной мощностью для выбранного типоразмера.

Установка предохранительного клапана требуется для защиты системы отопления от превышения уровня давления больше предельно допустимого значения. По этой причине расчет данного прибора должен сводиться к вычислению максимально допустимого прироста объема теплоносителя и определению возможных источников превышения давления.

Источниками прироста объема может послужить:

Перегрев в теплообменном или котельном агрегате с последующим парообразованием. При парообразовании жидкость способна увеличить свой объем в 461 раз, поэтому данный фактор при выборе клапана является преобладающим.
Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
Теплоноситель, нагреваясь в теплообменном или котельном агрегате, увеличивается в объеме. При нагреве удельный прирост объема от 0 до 100 °C, что составляет всего 4%, поэтому при подборе типоразмера устройства данного типа, это не является основополагающим моментом.

Выбранное оборудование должно обеспечивать сброс рассчитанного количества теплоносителя, по наиболее существенному фактору прироста объема.

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

Преимущества и недостатки

У данного вида арматуры есть свои плюсы и минусы.

К достоинствам радиаторного запорного, а также запорно-регулирующего устройства относят:

отсечение движения потока в данную батарею, что позволяет демонтировать её, отремонтировать и вновь установить на место без слива содержимого из трубопровода;
отключение радиатора и направление потока теплоносителя в его обход по байпасу, что дает возможность снимать батарею, не останавливая работу всей отопительной системы в доме;
спуск воды из конкретного отопителя, стравливание из него воздуха;
регулировка количества тепла, поступающего к обогревателю.

Зачем он нужен, какой бывает?

Когда возникает проблема засорения канализационных труб и сетей, жители многоквартирных домов оперативно связываются со специализированной службой. Но как бы быстро они не приехали, нужно поскорее перекрыть источник и воду, чтобы все это «добро» не хлынуло в квартиру, и имущество не было безнадежно испорчено. Именно в таких случаях помогает канализационный клапан.

Схема работы клапана сродни ниппелю. То есть в одну сторону стоки идут, а назад вернуться уже не могут. И именно эта закономерность помогает остановить их на пути в квартиру. Диаметр клапана зависти от того, какие трубы установлены в доме. Преимущественно это стандартные 110 мм для стояка, в других местах может быть необходим меньший размер.

место для установки обратного клапана канализации

Изготавливают клапан из разных материалов: металл, поливинилхлорид, полипропилен. Сегодня металлические клапаны, как и трубы используются редко. Кроме того, металлические клапаны недолговечны и дороги. Для установки внутри помещений применяют полипропиленовые, снаружи – поливинилхлоридные трубы.

Места установки

Устанавливать клапаны можно в одном или в нескольких местах – это зависит от задач, которые они должны выполнять. Один клапан можно вмонтировать на общую трубу канализации, но он должен иметь большую пропускную способность. Множество мелких стоит монтировать на каждый сантехприбор.

Монтаж первого типа возможен только в частных или небольших домах. В многоквартирных такие клапаны не будут иметь должного эффекта. Так как монтаж общего клапана возможен только в подвале, жильцы первых этажей остаются беззащитны при возникновении проблем с канализацией. В таких случаях лучше предусмотреть клапан на каждый прибор или перед стояком.

Также нужно устанавливать подобное устройство в канализациях с обратным уклоном, так как устранить подобную некорректность системы можно только полной ее переделкой.

Виды клапанов

По устройству обратного клапана для канализации отличают межфланцевый, поворотный, шаровой и подъемный клапаны.

Межфланцевый имеет небольшие габариты и вес. В его конструкции отсутствуют фланцы, которые осуществляют соединение клапана с трубопроводом. Когда возникает поломка, в клапане нужно будет заменять не только запорную арматуру, но и участок трубы, на котором она размещена. Такие клапаны могут быть:

Пружинно-дисковые – в них пропускающая мембрана имеет вид диска, а вместо рычага пружина.
Двустворчатые – их принцип работы основывается на присутствии в конструкции двустворчатой мембраны. Поворотный клапан еще именуется лепестковым. Роль мембраны отыгрывает золотник/захлопка, они приводятся в действие рычагом. Такие клапаны могут быть:
Простые. Используются в системах с невысоким давлением и таким же проходом жидкостей. Когда золотник возвращается на место, происходит гидравлический удар – это может вывести из строя не только клапан, но и всю канализационную систему.
Безударные. Такой тип дает возможность плавного возвращения золотника в исходную позицию после того, как он пропустил воду.

Шаровые клапаны преимущественно используют в системах, где имеется малый диаметр труб. Роль мембраны выполняет металлический шар, рычаг – это пружина. Этот тип самый часто используемый и надежный. Его монтаж осуществляется методом врезывания в систему, крепится двумя болтами, в случае выхода его из строя можно просто заменить узел.

установка обратного клапана на трубе канализации

Подъемный клапан имеет несколько отличную от других конструкцию. Его мембрана размещена вертикально, и за ее подъем отвечает специальное устройство, которое также расположено в вертикальной позиции

У данного типа есть важное преимущество – клапан можно ремонтировать без отключения от сети. Но в то же время недостаток подверженности частому засорению ставит под вопросом рациональность его использования

Подъемные клапаны классифицируются на:

Клапаны, которые ввариваются в канализацию.
Те, которые крепятся к трубам с использованием фланцев.
Резьбовое соединение.
Межфланцевые, они зажимаются между трубами.