Обратный клапан на отопление

Чем сложнее схема отопления, тем больше в ней присутствует различных элементов, обеспечивающих ее надежную работу. Один из таких элементов – всем хорошо знакомый обратный клапан для отопления. Но обычно знакомство домовладельцев с данным устройством ограничивается общим понятием, что клапаны «пропускают воду в одну сторону, и не пускают в другую». Между тем они бывают разных конструкций и различного назначения, поэтому наш материал призван более глубоко ознакомить потребителей с этим видом водопроводной арматуры.

Принцип действия обратного клапана

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.

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.

Установка обратного клапана на отопление

Чаще всего запорные устройства обратного давления применяются в схемах обвязки котлов. Особенно они актуальны, когда нужно связать несколько теплогенераторов в каскад либо синхронизировать работу котлов на различных энергоносителях. Тогда клапан не дает возникнуть паразитным потокам теплоносителя, что обязательно возникнут при параллельном включении источников тепла.

Когда подача воды в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом, то применять можно любой из перечисленных видов затворов. В самотечных же системах можно применять только гравитационные клапаны. При этом надо соблюдать следующие правила:

• подобрать изделие по рабочему давлению и температуре теплоносителя. Как правило, в трубопроводах частных домов давление находится в пределах 3 Бар, а температура – 95 ºС. Если же здание подключено к централизованной сети, то нужно узнать ее параметры и по ним подбирать изделие;
• следует помнить, что в системе отопления обратный клапан устанавливается в том положении, какое указано в техническом паспорте. Как правило, все подпружиненные устройства успешно функционируют как в горизонтальном, так и вертикальном положении. И только гравитационный затвор ставится всегда горизонтально;
• устанавливая устройство в котловом контуре на обратном трубопроводе, не забывайте, что оно должно находиться после циркуляционного насоса, а не до него.

Примечание. Тип присоединения изделия зависит от рабочего давления в сети. Если оно меньше 16 Бар, то ставятся муфтовые клапаны, а когда больше – то фланцевые (или межфланцевые).

Ниже в качестве примера показана схема подключения двух котлов – твердотопливного и электрического с использованием обратных клапанов для предотвращения паразитных потоков:

Заключение

Обратный клапан – это один из важных составляющих систем отопления. В одном случае он призван обеспечить безаварийную работу схемы, в другом – повысить ее эффективность и согласованность между разным оборудованием. При выборе того или иного изделия надо учитывать массу нюансов, например, для работы с гравитационной схемой пригоден лишь лепестковый обратный клапан для системы отопления. В процессе подбора стоит проконсультироваться со специалистом.

Источник: cotlix.com

Котловая часть

Система стандартного отопления включает в себя множество интересных компонентов, где каждый из элементов выполняет особую задачу. Один из таких составляющих — обратный клапан, что следит за потоком теплоносителя.

Во время работы, появляется гидравлическое давление, которое неравномерно распределяется по всем участкам. Это может возникать из-за разных вариантов, но самой частой причиной этих проблем являются:

1. Неравномерное остывание теплоносителя.
2. Ошибки при строительстве.
3. Неправильная сборка системы.

Применение обратных клапанов в котловой части происходит в большинстве случаев, если два котлованы работаю параллельно. К примеру, на производстве используют один электрический и любой другой. Во время работы параллельно на определенную нагрузку на подаче или на выходе устанавливают контуры, чтобы вовремя выхода из строя одного котла, второй продолжал функционировать.

Это позволит не замыкать линии на определенном участке. Кроме того, достаточно близкое расположение позволит нормально шунтировать напорные характеристики и греть второй котел. Такие клапаны способны получать лишнюю отдачу через теплообменник и направлять выход через трубу.

Если котел будет твердотопливным, то это сделает работу «рубашки» радиатора очень сильной с отводом тепла. В котловой части хватит установить клапаны на входы и выходы при параллельной работе, чтобы не заморачиваться.

Периферийная вторичная часть

Обратный клапан – элемент системы отопления, состоящий из пластиковой или же металлической основы, который выполняет функцию полного перекрытия подачи теплоносителя. Это происходит в том случае, когда поток начинает движение в обратную сторону.

таллический диск скреплен с пружиной, которая при движении потока в одну сторону находится под давлением, а при обратном движении пружина срабатывает на перекрытия прохода в трубе. Устройство клапана имеет не только диск и пружину, но и уплотнительную прокладку. Этот компонент помогает держать диск на месте плотно. Из-за этого практически отсутствует возможность протекания трубы.  Дисковые клапаны широко используются в бытовых отопительных системах.

Рассмотрим принцип работы и пример, когда обратные клапаны необходимы, а когда нет. В рабочем режиме контуров, где присутствует циркуляция, наличие клапана необязательна. К примеру, если посмотреть на классическую котельную, где присутствуют три параллельных контура. Это может быть радиаторный контур с насосом, контур теплого пола со своим насосом и контур загрузки бойлера. Зачастую такие схемы используются в работе с напольными котлами, которые называются схемами насосных приоритетов.  

Насосные приоритеты – это определение попеременной работы насосов. Например, использование обратных клапанов происходит, когда в работе остается только один насос.

Установка клапанов полностью отпадает, если на схеме есть гидрострелка. Это позволяет во время перепадов давления в определенных насосах, избавиться от этой проблемы, не применяя обратные клапаны. Гидрострелкой указан замыкающий участок, который работает для восстановления давления в одном из насосов.

Присутствие напольного котла в схеме тоже позволяет не устанавливать обратные клапаны для отопления. Это происходит за счет его бочки, перемыкающую определенное место от перепада, которую считают за нулевое сопротивление или гидрострелку. Емкость таких бочек иногда достигает 50 литров.

Обратные клапаны в отоплении применяют, если котел ставят на достаточно большое расстояние от насосов. Кроме того, если узлы и котел находятся на расстоянии 5 метров, но трубы имеют слишком узкий размер, это создает потери. В этом случае нерабочий насос может создавать циркуляцию и давление на другие узлы, поэтому стоит поставить на все три контура по обратному клапану.

Еще один пример использования обратных клапанов, когда есть настенный котел, а параллельно с ним происходит работа двух узлов. Чаще всего у настенных котлов одна система радиаторная, а вторая – смесительный настенный модуль, вместе с на теплый пол. Обратные клапаны не нужно устанавливать, если смесительный узел работает только в постоянном режиме, то в нерабочем состоянии клапанам нечего будет регулировать, потому что этот контур будет закрыт.

Бывают случаи, когда смесительном настенном узле не работает насос. Это иногда происходит, когда насос комнатным термостатом  отключается во время определенной комнатной температуре. В этом случае клапан необходим, потому что циркуляция продолжиться в узле.

Сейчас на рынке предлагаются современные смесительные узлы, когда на коллекторе все петли отключаются. Для того чтобы насос не работал в холостом ходу, к коллектору добавляют еще и байпас с перепускным клапаном. Еще используют коммутатор питания, который выключает насос во время того, когда все петли на коллекторе закрыты. Отсутствие должных элементов, может спровоцировать короткозамкнутый узел.

Это все случаи, когда обратные клапаны не нужны. В большинстве других условий использование обратных клапанов не требуется. Используют клапаны только в паре случаев:

• Когда три узла параллельного соединения и в одном из них отсутствует работа.
• При установке современных коллекторов.

Случаев, когда используют обратные клапаны очень редко, поэтому сейчас их постепенно убирают с использования.

Источник: eurosantehnik.ru

Какие задачи решает обратный клапан

Клапан нужен для регулирования потока воды, которому следует двигаться строго в одном направлении. При обогреве помещений с помощью котельного оборудования существует риск изменения давления в системе, попадания воздуха в контур и возникновения других неисправностей. В результате горячая вода начнет движение в противоположную сторону. Отсутствие обратного клапана в системе неизбежно приведет к серьезной аварии.

Основные задачи обратного клапана:

• Обеспечение беспрепятственного прохода потоку горячей воды.
• Предотвращение движения теплоносителя в обратную сторону.

При этом устройство не должно влиять на технические и эксплуатационные характеристики воды.

Принцип работы обратного клапана

На рынке представлен обратный клапан для системы отопления нескольких видов. Несмотря на конструктивные отличия, все модели имеют общую деталь — пружину. Исполнительный механизм необходим для своевременного закрытия затвора в случае, когда условия функционирования системы вышли за пределы допустимых параметров. Важно подобрать запорную арматуру с учетом параметров конкретной системы, чтобы массивность и упругость пружины им соответствовали.

Задача пружинного элемента заключается в удержании клапана в закрытом (нормальном) состоянии. В отопительной системе с естественной циркуляцией движение теплоносителя обеспечивает созданное давление. Благодаря ему вода не только двигается по трубопроводу, но и открывает обратный клапан для дальнейшей циркуляции.

В случае возникновения аварийной ситуации устройство не дает воде двигаться в противоположную сторону. Так, имея простую конструкцию, запорная арматура предотвращает возникновение аварии.

Виды клапанов

В отопительных системах могут использоваться элементы разного типа. В основе их классификации несколько критериев.

В первую очередь обратите внимание на металл, так как от этого зависят особенности эксплуатации устройства. Наибольшей популярностью пользуется латунь, сталь, чугун.

Далее рассмотрим основные разновидности запорной арматуры.

Тарельчатый клапан

Данный вид устройства предполагает наличие диска, отвечающего за перекрытие сечения в трубопроводе в случае изменения условий в контуре.

Особенности функционирования:

• Диск входит в седло, которое укомплектовано уплотнителем.
• Изнутри конструктивный элемент присоединен к штоку, способному свободно двигаться по втулке.
• Пружина, расположенная между тарельчатой частью и корпусом, обеспечивает надежное прижимание диска к седлу.

Для предотвращения тока воды в обратном направлении устанавливают тарельчатый элемент подъемного или проточного типа.

Шариковый клапан

Шаровые (шариковые) клапаны отличаются наличием шарика в качестве исполнительного механизма. Для изготовления элемента используется каучук или алюминий. В случае срабатывания пружины при изменении тока воды шарик перекрывает проходное сечение, попадая в седло. Находясь под верхней крышкой, он осуществляет движение по наклонному каналу.

Тарельчатая и шаровая запорная арматура предназначена для монтажа в отопительной системе стандартного типа. Но в случае наличия труб большого диаметра она не гарантирует надлежащую защиту.

Двухстворчатый клапан

Для обеспечения бесперебойной работы системы, где использованы трубы более крупных размеров предназначен двухстворчатый клапан. Его монтируют как на подачу, так и на обратку.

Название устройства данного типа обусловлено наличием двух пружинных створок, которые легко открываются теплоносителем в случае нормального давления в системе. При возникновении аварийной ситуации закрытые створки препятствуют движению воды в обратном направлении.

За предотвращение неправильной циркуляции отвечает специальная ось, пересекающая проходное сечение, на которой закреплены створки. Считается, что данная модификация обратного клапана является самой надежной. Устройство подходит для систем с высоким давлением.

Лепестковый клапан

Лепестковый обратный клапан для системы отопления имеет и другое название — гравитационный. Главная особенность — малоупругая пружина, имеющая низкое сопротивление. В некоторых моделях пружина и вовсе отсутствует. Гравитационные клапаны оборудованы таким дополнительным элементом, как подпружиненная створка. Она имеет уплотнитель и крепится на оси в верхней части сечения. Защиту от обратного тока обеспечивает сила тяжести и давление потока.

Важно помнить, что допустима только горизонтальная установка гравитационного обратного клапана.

Установка обратного клапана

Монтаж запорной арматуры выполняется согласно требованиям проекта. Схемой контура предусмотрено наличие данного устройства. Установка должна быть выполнена профессионально.

Общие правила:

• Схема монтажа разрабатывается во время работы над общим проектом системы отопления.
• Монтируют устройство, которое подобрано с учетом рабочего давления и температуры теплоносителя, во время обвязки котла.
• Запорная арматура, особенно клапан обратный гравитационный для отопления, устанавливается в той части системы и в таком положении, которое рекомендовано производителем. Информация содержится в техническом паспорте.

Ставят устройство для решения следующих задач:

• Защита контура от последствий аварийных ситуаций, что позволяет избежать непредвиденных финансовых расходов на ремонт.
• Согласованное взаимодействие различных отопительных приборов в одной системе.
• Правильно подобранное устройство позволит эксплуатировать систему на полную мощность.

Когда подача воды осуществляется при работающем насосе, может быть установлен обратный клапан любого типа. Лепестковая защита используется в случае естественной циркуляции.

Выводы

Итак, важно знать:

• При выборе устройства следует учитывать давление и температуру теплоносителя. В частных домах вода температурой 95 градусов циркулирует по трубам под давлением приблизительно 3 Бар. В случае наличия отопительной сети необходимо узнать данные параметры.
• Монтаж запорной арматуры должен выполняться в соответствии с требованиями, указанными в техническом паспорте изделия.
• Насос, отвечающий за циркуляцию воды, должен быть расположен в контуре до запорной арматуры.
• Способ присоединения выбирается в зависимости от давления в сети. Муфтовый клапан используется при давлении, не превышающем отметки в 16 Бар, фланцевый — выше данной отметки.

Обратный клапан — обязательная составляющая любой отопительной системы. При некоторых условиях эксплуатации он отвечает за бесперебойную и безаварийную работу оборудования, при других — повышает эффективность работы. Успешность решения поставленных задач зависит от правильности выбора устройства. Возникли сомнения? Обратитесь за помощью к специалистам. В противном случае возникает риск непредвиденных финансовых расходов, связанных с ремонтом котла и восстановлением работоспособности системы отопления.

Видео по теме:

Источник: ProfiTeplo.com

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

Источник: teplodom1.ru