Виды и техвозможности клапана обратного типа для обогрева

Сегодняшние системы отопления состоят из многочисленного числа разных агрегатов, узлов и деталей. Любой компронент имеет собственное назначение, при продуманном проектировании и монтаже они все работают как единый организм. Не очень трудоемкий по собственному устройству, но очень существенный для хорошей работы теплоснабжения компонент- это клапан обратный. Он управляет потоком жидкости или газа, попуская его по трубопроводу только в одном направлении.

Клапан обратный, его конструкция, рабочий принцип и назначение

В ходе работы отопительной системы могут появляться штатные или нештатные ситуации, в которых жидкость в той либо другой трубе пытается течь вспять. Это может происходить при остывании носителя тепла или нарушении цельности трубо-проводов. Данная ситуация может привести к малоприятным последствиям- от прекращения обогревания до выхода из строя водонагревателя электрического накопительного и прочих узлов системы. Чтобы устранить изменение направления потока, используют обратные клапаны. Он не мешает течению жидкости в заданном направлении, а при попытке обращения потока вспять закрывает трубопровод. Клапаны в системе обогрева приводятся в действие разными силами:

пружиной;
силой тяжести;
давлением потока.

Их исправный орган- тарелка, шар или лепесточки при обращении потока плотно примыкает к седлу и не даёт жидкости перемещаться.

Рисунок 1. Схема подсоединения к системе отопления

Чтобы все узлы функционировали в заданном режиме, клапан обратный для отопительной системы должен создавать небольшое сопротивление потоку в заданном направлении, и как можно скорее включаться при развороте направления.

Виды обратных клапанов

Все разновидности устройств несут одну и ту же функцию, но могут иметь самую разную конструкцию, различные исполнительные органы и приводиться в действие всевозможными физическими принципами.

Исходя из конструкции и принципа срабатывания, отличают такие главные виды, как

дисковые, или тарельчатые;
шаровые;
лепестковые;
двупольные.

Каждый вид имеет собственные минусы и плюсы и преимущественную область использования.

Тарельчатый

Рабочий орган, или затвор клапана собой представляет диск, прикрепленный к подпружиненному штоку. При нормальном направлении потока пружина сжимается давлением жидкости и затвор открывается. Как только напор жидкости падает или она стремится течь назад, пружина разжимается и жмет тарелку к седлу, и затвор закрывается.

Рисунок 2. Конструкция дискового затвора

На тарелке (реже- на седле) устанавливают резиновую или силиконовую прокладку для уплотнения, обеспечивающую максимально прилегание диска к седлу и исключающую просачивание жидкости.

Рисунок 3. Рабочий принцип тарельчатого клапана обратного типа

Данные устройства завоевали большую популярность во время проектирования и комплектации бытовых отопительных систем. Они обладают подобными хорошими качествами, как:

Простота устройства. Оно состоит из 5 деталей и не просит большой точности в процессе изготовления.
Надежность. За счёт простоты конструкции данные устройства работают годами без замены.
Не нуждаются в физико-техническом обслуживании.
Доступность цены.

Есть и этих устройств и минусы:

Высокое сопротивление потоку в открытом состоянии.
Предрасположены выпадению минеральных отложений на диск и седло. Это приводит к поломки.
Невысокая возможность ремонта. При нарушении в работе весь прибор меняют на новый.
При открывании делают гидравлический удар. Это не вредит самому устройству, но может сделать быстрее износ остальных чувствительных к динамическим нагрузкам агрегатов, например, как насосы для отопления.

Имеются особые конструкции тарельчатых затворов, оборудованных устройством плавного открытия. Но они стоят намного дороже.

Шаровой, или гравитационный

В гравитационном обратном клапане для отопительных систем основным органом для работы, перекрывающим водный поток, служит шар из металла. С целью улучшения примыкания шар покрывают тоненьким слоем упругого пластика или резины. Когда поток жидкости идет через устройство в заданном направлении, он силой собственного давления приподнимает шар над седлом и открывает просвет.

Рисунок 4. Шаровой клапан

Если напор потока падает или направление движения потока жидкости меняется на обратное, шар под воздействием силы тяжести падает на седло, прижимается к нему и закрывает просвет. Чем больше жидкость пытается течь в обратном направлении, тем крепче прижим и лучше перекрытие.

Плюсы подобной конструкции такие:

Невысокое сопротивление потоку в положении открыто.
Самая большая надежность. Устройство не имеет трущихся компонентов и почти что не снашивается в положении открыто.
Высокая возможность ремонта. Снимающаяся крышка дает возможность очень просто чистить камеру и рабочие детали прибора и менять шарик при надобности.

К недостаткам относятся такие факторы, как:

Большие диаметр.
Большое рабочее давление.
Необходимость строгого выполнения ориентации устройства при установке. В другом случае шар не встанет и не откроет просвет.

Большие требования к процессу установки и к рабочему давлению ограничивают применение такой арматурин в домашних отопительных системах.

Лепестковый

В качестве затвора применяется стальная или латунная пластина. Она крепится на подпружиненной оси, перпендикулярной направлению движения жидкости

Рисунок 5. Межфланцевый лепестковый затвор

Рабочий принцип поворачивающегося клапана прост. Во время движения жидкости как правило направлении сила напора поворачивает затвор, преодолевая сопротивление пружины. При уменьшении давления или обращении потока пружина ставит затвор поперек трубы, закрывая ее. Есть конструкции и без пружины. В них заслонка возвращается на место подл воздействием силы тяжести.

У подобной конструкции имеются собственные хорошие качества:

Невысокая стоимость.
Небольшое гидравлическое сопротивление в открытом виде.
Высокая чувствительность и небольшое время срабатывания.

К минусам относят наличие двигающихся и трущихся частей. Это ведет к их неминуемому изнашиванию и ремонту либо замене.

Двустворчатый

Двупольные клапаны – это разновидность лепестковых их ось расположена точно в середине трубы, и два полудиска-лепестка могут становиться вдоль потока, открывая затвор, либо под воздействием пружин находиться поперек потока, закрывая его.

Рисунок 6. Схема действия двухстворчатого клапана

Такие клапана выделяются чрезвычайно быстрым срабатыванием, но делают внушительное сопротивление потоку. Они используются в средних и больших системах отопления с большим рабочим давлением.

По принципу действия клапан близок к дисковому, но выделяется от него тем, что тарелка и подпружиненный шток размещены не вдоль, а перпендикулярно потоку жидкости.

Рисунок 7. Схема действия и разрез подъемного клапана

Сила давления потока приподнимает тарелку, при этом избавляется просвет для движения жидкости в заданную сторону. Если давление падает или поток пытается повернуть вспять, тарелка под воздействием пружины опускается и прижимается к седлу, закрывая просвет.

К положительным качествам подобной конструкции относят:

Надежность обеспечивается небольшим числом двигающихся деталей и обычностью устройства.
Невысокая чувствительность к чистоте жидкости, как механической, так и химической.
Возможность ремонта. Через верхнюю крышку можно чистить камеру и менять поломанные детали.

Минусом считают необходимость монтажного процесса строго горизонтально. Это выполняет клапан неприменимым для вертикальных отрезков трубо-проводов. Конструкция подойдет для систем с конвективной циркуляцией.

область использования.

Область использования той ил иной конструкции определяется комбинированием ее конструктивных параметров, рабочих свойств и требований к установке. Выбирать арматуру для домашней отопительной системы лучше при помощи квалифицированного и умелого инженера, способного сделать нужные оценки показателей и выполнить расчеты.

Помимо устройства внутри, обратные клапана отличаются также и по методу присоединения к трубам.

Снабжены резьбовыми муфтами с обеих сторон, устанавливаются при помощи фитингов с резьбой. Устройство скорее всего поставит специалист с небольшими способностями, однако оно не выдержит большого давления.

Рисунок 8. Муфтовое подключение дискового затвора

Диаметр нечасто превосходит два дюйма (50 мм). Благодаря этому область использования в большинстве случаев ограничена дисковыми затворами в приватизированных домах и квартирах.

С обеих сторон корпуса отлиты фланцы с отверстиями. Подобные фланцы привариваются к трубопроводу, и через прокладки корпус притягивается болтами и гайками. Подобное соединение значительно крепче резьбового, и может держать большое давления.

Область использования подобных соединений- магистрали среднего и крупного диаметра. Более распространёнными стали шаровые затворы.

Рисунок 9. Соединение фланцевого типа

Межфланцевые

Такой вариант крепежа учитывает установку клапана между 2-ух фланцев, приваренных к трубопроводу.

Рисунок 10. Межфланцевое крепление лепесткового клапана

Способ выделяется большой надежностью и легче в установке. Вес и размеры данных устройств меньше, чем у фланцевых. Крепление также может держать большое давление. Используется на трубопроводах тагистрали

Если требуется очень высокая надежность, то корпусе устройства предполагают сквозные отверстия, через них и оба фланца пропускаются сквозные шпильки, на которых с обеих сторон затягиваются гайки.

Также выпускаются и клапаны, ориентированные на сварное соединение. С обеих сторон у них торчат отрезки трубы, которые при установке можно срезать под размер и прикрепить к трубам магистрали.

Этот вид неразъемного соединения выделяется самой большой прочностью, но в случае демонтажа прибора придется приваривать дополнительный кусочек трубы. Так выпускаются тарельчатые и лепестковые затворы.

Материал, из которого выполнен корпус детали затвора, оказывает влияние на его крепость, устойчивость к коррозии и служебный срок:

Нержавеющая сталь. Мало склонна к ржавчине, может использоваться в активных средах и при больших температурах. Применяется на трубах до 40 см в диаметре. Выделяется большей стоимостью.
Латунь. Доступнее нержавеющей стали, имеют высокую устойчивость к коррозии. Крепость ощутимо ниже, но вполне достаточная для домашних систем
Чугун. Оливки из чугуна имеют большую прочность и невысокую цену, но выделяются большими размерами и массой. Используются там, где вес и размер особого значения не имеют. Из-за свойств технологии литья, очень маленький размер- 4 см. В приватных системах почти что не используются.
Пластик. Подобные изделия дешевы, но не выделяются большой долговечностью и теплоустойчивостью. Удобней использовать приборы с деталями из металла.

Рисунок 11. Затвор с деталями из металла длительнее отслужит

Не обращая внимания на значительную стоимость подобных клапанов, их целесообразно применить. Они обеспечивают ощутимо больший срок работы без разных перебоев и не заставят демонтировать систему для работ по ремонту посреди сезона отопления.