Что из себя представляет обратный клапан для скважинного насоса и где его устанавливать

Что это такое

Мы обсуждаем несложное приспособление, пропускающее воду в одном направлении и блокирующее противоток.

Обратный клапан для систем водоснабжения и отопления конструктивно может относиться к одному из трех типов:

Изображение	Описание
Движение затвора вдоль оси водопровода обеспечивает арматуре минимальный размер	Пружинный: латунный или пластиковый затвор движется по отношению к седлу поступательно и снабжен возвратной пружиной. Достоинства решения — дешевизна, компактность и возможность установки в произвольном положении, недостаток же состоит в том, что этот клапан пропускает воду лишь при значительном перепаде давлений. Дело в том, что потоку воды нужно преодолеть сопротивление возвратной пружины.
Роль затвора выполняет свободно перекатывающийся в корпусе шар	Шариковый: затвор представляет собой шар, движущийся в трубке. Для срабатывания установленного в горизонтальном положении шарикового клапана, нужен минимальный перепад давлений. Недостаток конструкции — в том, что этот вид арматуры можно устанавливать лишь в определенных положениях.
Конструкция с поворотным затвором	Поворотный: затвор поднимается при протоке воды и опускается, перекрывая седло, под собственной тяжестью.  Как и шариковый, поворотный клапан имеет ограничения по положению установки.

Узнать больше об этом виде водопроводной арматуры вам поможет видео в этой статье.

Правила установки обратного клапана на воду

Защитную арматуру применяют в автономных системах водоснабжения, внутридомовых сетях водопровода в многоквартирных домах, с раздельной централизованной подачей холодной и горячей воды. Обратные клапаны устанавливают на всасывающей линии поверхностных и глубинных насосов, перед счетчиками воды, бойлерами, емкостными водонагревателями.

Пружинные клапаны обратного давления воды не имеют трущихся поверхностей, поэтому их можно устанавливать в любом положении (вертикально, горизонтально или наклонно). Стрелка на корпусе изделия указывает направление движения среды, ее вектор должен совпадать с монтажным положением защитной арматуры.

Прибор нуждается в регулярном техническом обслуживании. Устанавливают обратный клапан в доступном для прочистки, ревизии, ремонта или замены месте.

2 Зачем нужен обратный клапан для погружного насоса?

Обратные клапана для насосов предотвращают ток воды в трубах в обратном направлении или предупреждают смешивание воды из кранов с разной температурой. Все зависит от того, где этот клапан устанавливать. В последнее время широкое распространение получили обратно-прямоточные клапана, сделанные по API стандарту, которые рассчитаны на уровень давления от 10 — 170 бар. Размеры сварки труб внахлест по этому же стандарту – ANSI B16.11.

Клапана для насоса бывают:

• с откидными механизмами;
• с механизмами подъемного типа.

Откидные механизмы отличаются тем, что над седлом крепят затвор на шарнирах, который открывается под давлением поступающего внутрь водяного потока. Подъемная заслонка срабатывает, передвигаясь вверх-вниз по вертикально установленному цилиндру. Когда затвор (заслонка) прижимается к седлу – поток воды перестает поступать внутрь.

2.1 Установка клапана

Очень часто на форумах можно встретить жаркие споры по поводу одного единственного вопроса: «Насколько обязательно ставить обратный клапан на насос?».

Место обратного клапана при установке скважинного насоса

Погружные насосы с обратным клапаном, если у вас во дворе есть скважина или  установленный водяной электронасос около колодца, то вы сможете уже при включении напорной установки, не ожидая, когда вода вытеснит воздух из труб, сразу подвести воду в кран. Если, например, ставить запорную арматуру на насосе для горячей воды, то не нужно будет сливать холодную воду из трубы, в ожидании пока «тепленькая пойдет».

2.2 Нюансы монтажа

Чтобы не осуществлять постоянный ремонт из-за отложений грязи и осадка на мембране, и пружине, которая в итоге просто не держит воду устанавливать запорную арматуру нужно вертикально.

В зависимости от вида скважины или колодца, учитывая особенности трубопровода, запорную арматуру следует устанавливать либо снизу либо сверху. Положение сверху требуется, когда бурение скважины происходит на маленькую глубину (до восьми метров, которая характерна для абиссинок).

Если вы поставите запорник снизу, то отследить сток воды из скважины когда вы уже попадете в водоносный слой можно будет только при использовании ручного или ножного насоса.

Если вы ставите обратнозапорный механизм на скважинные аппараты, то его прямое назначение – не дать воде постоянно возвращаться в скважину. Это будет экономить время поступления воды в краны. Поэтому, устанавливать запорную арматуру нужно на выходе из напорного аппарата.

При неглубоком уровне погружения насосного аппарата, и если расстояние до дома небольшое, то можно ограничиться установкой одного клапана. Если цифры расстояний больше, то устанавливают пару запорных клапанов – на выходе из напорного аппарата и при входе в дом или непосредственно у точки водозабора возле гидроаккумулятора и автоматики управления напорным аппаратом.

Если у вас в наличии насосная станция, то ставить запорную арматуру нужно либо в скважине прямо на входном отверстии всасывающей воду трубы, либо непосредственно перед входным отверстием напорной станции. Учитывая особенности механизма обратнозапорной арматуры, предпочтительнее второй вариант.

А, например, обратные клапана для канализационных насосов нужны для того, чтобы вода не шла обратно из унитаза. Установка этого запорного механизма подразумевается на общую сточную трубу. Но, вы всегда можете усовершенствовать свой быт и установить обратнозапорную арматуру на каждый сток отдельно.

2.3 Самодельный клапан

Не нужно быть семи пядей во лбу или иметь сантехнические навыки и образование, чтобы вместо покупного запорного механизма попытаться сделать его самостоятельно.

Правила установки шарового обратного клапана

Чтобы изготовить свой обратно запорный механизм необходимо приобрести следующие детали:

• муфту с наружным резьбовым соединением;
• тройник с внутренним резьбовым соединением;
• пружину, свободно входящую в тройник;
• металлический шарик на 2-3 миллиметра меньше, чем внутренний диаметр тройника;
• пробку с резьбой;
• фум-ленту.

Вместо корпуса обратно запорного механизма мы используем стандартный тройник из латуни, стали, чугуна или пластика с внутренней резьбой. Лучше берите из латуни. Затем устанавливаем муфту. Вставляем в латунный корпус с другой стороны шарик и пружинку, устанавливаем заглушку.

Разновидности насосов для скважин и их функции

Насосы для подачи могут погружаться в узкие скважины на большую глубину или монтироваться на поверхности. Принцип работы устройства и его монтаж заключается в следующем:

• Его основными элементами являются рабочие колеса, установленные на один вал.
• Вращение их происходит в диффузорах, что обеспечивает передвижение жидкости.
• После прохождения жидкости через все колеса, она через специальный клапан нагнетания выходит из устройства.
• Движение жидкости происходит за счет перепадов давления, которые суммируются на всех рабочих колесах.

Существует насколько типов такого оборудования:

• Центробежный. Такой насос позволяет подачу чистой воды обеспечить без крупных загрязнений.
• Шнековый. Это самое распространенное устройство, способно перекачивать жидкость с примесью частиц на один кубический метр не более 300 граммов.
• Вихревой. Передает только очищенную от загрязнений воду.

Несмотря на отличия, все виды насосов служат для выполнения аналогичных функций:

• Подавать грунтовые воды в частные дома и коттеджи.
• Участвовать в организации оросительных систем.
• Перекачивать жидкость в резервуары и емкости.
• Обеспечивать комплексное водоснабжение в автоматическом режиме.

При выборе насоса для участка учитываются такие критерии:

• Исходные размеры оборудования. Учитывать их нужно для обеспечения определенных технологических допусков при размещении насоса в скважине.
• Мощность источника электроэнергии. изготавливаются одно- и трехфазные.
• Мощность устройства. Такой параметр нужно определять заранее исходя из расчетного напора и водопотребления.
• Стоимость насоса. В этом случае нужно чтобы правильно было выбрано соотношение цена – качество оборудования.

Виды бытовых насосов

Насосы для скважин разделяются на погружные и поверхностные. Такие агрегаты имеют некоторые преимущества перед остальными:

• Большая глубина водозабора, которая недоступна для насосов любого другого типа.
• Легкость монтажа.
• Отсутствие трущихся частей.
• Низкий уровень шума.
• Длительный срок эксплуатации.

На фото показаны типы погружных скважных насосов.

Нарушение технологии монтажа или использование плохих материалов может привести к:

• Обрыву насоса.
• Преждевременному его выходу со строя.
• При демонтаже невозможность поднятия насоса.

Правила установки поверхностного варианта

Поверхностные насосы не часто используют для водоснабжения этого типа, поскольку они подходят только для неглубоких гидротехнических сооружений, глубиной до восьми метров.

И все же такой вариант имеет право на существование, а его монтаж не более сложен, чем установка погружного оборудования.

Поверхностные насосы проще в монтаже и дешевле, чем погружные модели, но они эффективны только для скважин глубиной до восьми метров

Монтируют устройство следующим образом:

1. Поверхностный насос устанавливают в специальном кессоне или отдельном помещении.
2. Шланг подходящей длины соединяют с всасывающим патрубком насоса.
3. К другому концу шланга прикрепляют обратный клапан (защитная мера, предотвращающая слив воды по окончании работы насоса).
4. На клапан устанавливают защитный сетчатый фильтр, препятствующий проникновению в корпус насоса различных загрязнений.
5. Шланг опускают в скважину.

На этом установку можно считать законченной и сделать пробный пуск насоса. Для монтажа такого насоса в скважину нередко используют специальный адаптер. В этом случае шланг соединяют с адаптером, а адаптер присоединяют к насосу. В остальном порядок установки происходит точно так же.

Немного сложнее выполнить монтаж в скважину поверхностного насоса, снабженного выносным эжектором. В этом случае в скважину нужно опустить два шланга. Помимо всасывающего монтируют еще и напорный шланг. Его соединяют с боковым штуцером эжектора, используя специальный отвод.

Кроме обратного клапана и фильтра на конец всасывающего шланга необходимо также установить эжектор. Следует помнить, что поверхностные насосы очень чувствительны к загрязнениям в воде, подаваемой из скважины.

Каким должен быть хороший насос?

Сначала нужно выбрать и приобрести подходящий насос, а также ряд материалов, необходимых для его успешного монтажа. Насос обычно берут погружной, при этом очень желательно, чтобы он был центробежным.

В отличие от центробежных моделей, вибрационные насосы вызывают в скважине опасные колебания, которые могут привести к разрушению грунта и обсадной трубы. Особенно опасны такие модели для скважин “на песок”, которые менее устойчивы, чем артезианские аналоги.

Мощность насоса должна соответствовать производительности скважины. Кроме того, следует учесть глубину погружения, для которой рассчитан конкретный насос. Модель, предназначенная для работы на глубине 50 м, может подавать воду и с 60-метровой глубины, но насос вскоре сломается.

Погружной центробежный насос – оптимальный выбор для скважины. Следует соотнести его производительность, размеры и другие показатели с характеристиками собственного источника воды

Еще один фактор риска – уровень качества бурильных работ. Если бурила опытная бригада, скважина будет лучше переносить разрушающее воздействие. А для скважин, созданных своими руками или усилиями “шабашников”, рекомендуется использовать не просто центробежный насос, но специальные модели для скважин.

Такие устройства лучше переносят нагрузки, связанные с перекачиванием воды, обильно загрязненной песком, илом, частичками глины и т.п. Еще один важный момент – диаметр насоса. Он должен соответствовать размерам обсадной трубы

Важно учесть и особенности электропитания насоса. Для скважин используют как однофазные, так и трехфазные устройства

Для четырехдюймовых труб найти технику проще, чем для трехдюймовых. Хорошо, если этот момент учтен еще на этапе планирования скважины. Чем больше будет расстояние от стен трубы до корпуса насоса, тем лучше. Если насос проходит в трубу с трудом, а не свободно, нужно поискать модель меньшего диаметра.

Демонтаж глубинного насоса

Необходимость в демонтаже, выполняемом из-за выхода насоса из строя, может возникнуть по ряду причин, наиболее распространенными из которых являются:

• неправильно выполненная установка насоса погружного типа в скважину;
• неправильно подобранные элементы автоматического управления насосным оборудованием;
• неправильный выбор самой гидромашины по ее мощности.

Так, если насос, изначально рассчитанный на обслуживание скважин глубиной не более 50 м, используется для подъема воды на высоту порядка 80 м, то ремонт такому оборудованию может потребоваться уже через несколько месяцев его эксплуатации. Автоматика данного насоса, настроенная на определенное давление перекачиваемой жидкой среды, просто не будет периодически отключать устройство, в результате чего оно будет работать с постоянными перегрузками и, соответственно, быстро выйдет из строя.

Извлеченный из скважины глубинный насос

Когда сломавшийся глубинный насос требует демонтажа, для осуществления этой процедуры лучше пригласить квалифицированных специалистов. Если же вы изучили теоретический материал на данную тему и просмотрели видео, которыми в интернете делятся пользователи насосных устройств погружного типа, вы можете выполнить демонтаж своими руками.

Установка погружного электронасоса в скважину

Монтаж и установка погружного скважинного насоса должны проводиться в следующем порядке:

1. Крепим к выходному отверстию переходные фитинги и при необходимости обратный клапан.
2. Вставляем в отверстие переходного фитинга трубу ПНД с гильзой внутри и фиксируем ее с помощью прижимного кольца.
3. Продеваем в проушины трос и крепим его замками.
4. Соединяем концы кабеля при помощи термоусадочной муфты.
5. Связываем электрический кабель, трос и ПНД трубу изолентой с интервалом в 1 метр.
6. Пропускаем трубу сквозь оголовок и выводим ее на поверхность, трос подвешиваем на карабин, сетевой шнур продеваем через отверстие в крышке оголовка. Обычно пластиковую трубу обрезают на уровне оголовка и прикручивают к ее концу ПДН фитинг.

Рис.9 Монтаж насоса для установки в скважину

Монтаж погружного насоса в скважину необходимо начинать после приобретения всех необходимых комплектующих, основной инструмент для проведения работ — комплект гаечных ключей разного диаметра, лучше — один или два разводных ключа.

Установку комплектующих на насос и опускание его в скважину довольно просто сделать самому — это не займет много времени при соблюдении всех рекомендаций и порядка работ.

Советуем почитать: Оголовок для скважины

Скважинные погружные насосы для воды

Погружные насосы устанавливаются в водоносный слой шахты скважины (подвешиваются на тросе). Корпус их выполняют из материалов, не подверженных негативному влиянию коррозии – нержавеющей стали, высокопрочного пластика. Насосы имеют водяное охлаждение, на всасе установлена защитная сетка от попадания крупных частиц.

Продвинутые модели имеют качественную автоматику безопасности – защиту от сухого хода, защиту от перегрева. Также устанавливаются встроенные фильтры тонкой очистки, обратный клапан. Кабель питания прокладывается совместно с трубопроводом подачи воды на этапе строительства.

По конструкции и принципу действия выделяют следующие виды насосов погружного типа:

1. Центробежные;
2. Вибрационные (импульсные);
3. Винтовые;
4. Вихревые.

Погружные насосы отличаются очень высоким показателем напора – более 100 метров водного столба (более 10 кгс/см2). Этот показатель сделал их основным видом оборудования для источников воды глубиной более 9 – 10 метров. Погружные насосы отличаются отсутствием шума, неприхотливостью, но затруднен контроль за их работой из-за удаленности.

Скважинные погружные центробежные насосы

Центробежные насосы – самая популярная модель. Принцип их работы основан на использовании центробежных сил. В корпусе насоса размещено рабочее колесо с лопатками (изогнутыми лопастями). В центральную часть корпуса засасывается вода, колесо вращается и придает воде направление движения от центра к стенке корпуса. При этом создается некоторое избыточное давление.

На корпусе расположен нагнетательный патрубок – через него вода выходит из насоса, имея рабочее давление. Для высоких значений давления воды (напора) несколько корпусов устанавливаются последовательно, давление повышается по ступеням. Агрегаты с большим напором могут иметь высоту корпуса до 2 метров.

Рабочие элементы – колесо, уплотнения и прочее – выполняются из нержавеющих материалов.

Погружные вибрационные насосы для скважин

Вибрационные насосы работают по принципу мембранного импульса. Электрическая катушка подает механический импульс на поршень, поршень передает усилие мембране. Мембрана выгибается, в диафрагму засасывается порция воды.

Затем поршень совершает обратный ход, при этом клапан на всасе закрывается, мембрана вытесняет воду в нагнетательный патрубок. Режим работы имеет большую частоту и цикличность – за счет этого возникает постоянный поток воды.

Вибрационные насосы создают напор до 20 метров водного столба, срок их службы ограничивается лишь показателем срока работы мембраны. Недостаток этого типа оборудования – при отсутствии большого зазора до обсадки и грунта вибрация постоянно поднимает взвесь частиц. Это постепенно разрушает скважину, засоряет воду.

Погружные винтовые насосы для скважин

Винтовой насос устроен по принципу «мясорубки без ножа». В статоре с направляющими каналами расположен вращающийся винт (шнек). Он придает ускорение засасываемому объему воды, направляет его с давлением к выходу из корпуса. Насосы этого типа способны создавать напор до 60 метров водяного столба (6 кгс/см2).

Вихревые насосы для скважин

Довольно редкий для применения вид – вихревой насос. Рабочее колесо агрегата имеет особую оптимизированную конфигурацию – это придает потоку турбулентную составляющую движения.

Вихревые насосы создают очень высокий напор, но отличаются непродолжительным сроком службы. Это обусловлено высокой механической нагрузкой на рабочее колесо, увеличенное значение частоты оборотов.

Варианты подключения станции

Подключать насосную станцию к трубопроводу можно двумя способами:

• Через скважинный адаптер. Это устройство, которое является своеобразным переходником между водозаборной трубой в шахте источника и тубами водопровода снаружи. Благодаря скважинному адаптеру удается сделать вывод магистрали из гидротехнического сооружения сразу ниже точки промерзания грунта и при этом сэкономить на устройстве кессона.
• Через оголовок. В этом случае придется позаботиться о качественном утеплении верхней части источника. Иначе в минусовые температуры здесь будет образовываться наледь. Система перестанет работать или порвет в одном из мест.

Устройство и принцип действия

Прежде чем заняться подбором автоматических отсечных приборов, следует узнать подробнее, какие они бывают, чем отличаются друг от друга, из каких материалов изготавливаются. Изделие любого типа состоит из практически одинакового набора основных элементов.

Корпус

Может быть выполнен из коррозионностойких материалов: латуни, нержавеющей стали, чугуна или полипропилена. На поверхность наносится стрелка, указывающая направление движения среды, величина давления на которое он рассчитан, в мегапаскалях (МПа), и диаметр в дюймах или миллиметрах.

Запорный орган

Может иметь форму шара, диска, тарелки. В некоторых моделях запорный орган выполнен в виде створок, как диск, разрезанный пополам. Выше линии разреза и параллельно ему вмонтирована ось, на которую надеты пружины створок.

Пружина

Удерживает запорный орган в положении «закрыто» при отсутствии давления. С включением насоса, запорный орган сжимает пружину и открывает проход, переходя в положение «открыто».

Уплотнение

Седло клапана уплотняется полимерным материалом, обеспечивая его плотное прилегание и герметичность, а положении «закрыто». Материалом для уплотнения чаще всего выбирают PTFE, проще говоря – фторопласт.
Несмотря на некоторые отличия, изделия всех типов имеют общий принцип действия:

• вода поступает в аппарат и давит на запорный орган;
• пружина, прижимающая запорный орган к седлу сжимается;
• запорный орган двигаясь следом за сжимающейся пружиной отрывается от седла, освобождая проход в нужном направлении;
• при снижении напора воды, пружина разжимается и давит на запорный орган, прижимая его к седлу, закрывая проход.

Таким образом исключается любая возможность изменения направления движения воды в трубопроводе.

Какие бывают клапаны

С учетом конструктивных особенностей различают следующие виды приборов:

• подъемные;
• лепестковые;
• двустворчатые;
• гравитационные.

Есть смысл познакомиться с каждым из них поближе.

Гравитационные клапаны

Большинство устройств можно отнести к пружинным. Исключение составляю гравитационные клапаны, механизм которых обходится без пружин. Их запорный орган так же открывается напором воды. При отсутствии давления он возвращается на место под действием собственного веса (гравитации). Конструкция их чрезвычайно проста. Диск запорного органа одним краем подвешен на оси, закрепленной в корпусе. Под давлением воды, диск поворачивается на оси и поднимается свободным краем вверх, открывая путь воде. При отсутствии воздействия диск под собственной тяжестью возвращается на седло, закрывая проход для воды.

К гравитационным относят лепестковый (на фото внизу) и редко используемый шаровый клапан. В первом случае происхождение названия можно объяснить схожестью запорного органа с лепестком. Во втором – проход воды закрывает и открывает полый шар, выполненный из легких коррозионностойких материалов.

Подъемные

Запорный механизм подобных устройств представляет собой металлический диск, скользящий по пластиковому штоку, пропущенному через отверстие в его центре. Концы штока проходят сквозь отверстия золотниковых тарелок, предотвращая его осевые смещения. Между запорным органом и одной из золотниковых тарелок установлена пружина. При подаче воды на вход устройства, диск затвора поднимается, сжимая пружину. Отсюда его название – подъемный.

Двустворчатые

Запорный орган в подобных устройствах состоит из двух половинок диска, закрепленных на стальной оси, на которую к тому же надеты пружины, удерживающие створки в положении «закрыто». По давлением воды створки раскрываются пропуская воду.

Интересно! В положении «открыто» створки напоминают крылья. Отсюда его народное название – бабочка.

Назначение обратного клапана ^

Задача обратного клапана – пропустить поток воды к насосу и воспрепятствовать его обратный ход. Клапаны этого типа относятся к устройствам прямого действия.

Это означает, что для его работы не требуется ни внешнего управления, ни источника энергии. Открывается и закрывается обратный клапан под воздействием движения потока жидкости сквозь него.

При работающем насосе клапан открывается и пропускает воду по трубопроводу, а в случае отключения агрегата он закрывается и не пропускает ее в обратном направлении.

При этом давление в магистрали до обратного клапана падает до нуля, а после него – сохраняется.