Виробники випускають безліч вакуумних насосів і установок, які використовуються в побутових цілях, а так само застосовуються на великих промислових підприємствах. Вакуумні насоси мають різну спрямованістю і специфікою роботи і високою продуктивністю.
Важко уявити вакуумні установки без застосування гідроакумулятора і автоматики. Крім того важливим елементом системи водопостачання є зворотний клапан. Завдяки цьому пристрою виключається можливість зворотного руху води по трубопроводу, в разі скидання в системі.
1 Принцип дії зворотного клапана Зворотний клапан вакуумного насоса призначений для захисту водопровідної системи насосної установки від непередбаченої зміни в ній тиску води або різкої зміни течії в трубах і його параметрів. При зупинці насосного агрегату або протікання рідини в колодязь може трапитися розкручування робочого колеса у зворотний бік. У слідстві таких нештатних ситуацій може вийти з ладу насосний агрегат.
Принцип дії зворотного клапана полягає в наступному. Під час вакуумного насоса створюється нагнітання води і вона рухається по трубах під дією тиску і поджимается пружина в клапані. У цей момент запірний механізм знаходиться на краю клапана. При зникненні водяного тиску на пружину після відключення насоса, на місце повертається запірний механізм. В результаті таких дій відбувається закриття клапана. За допомогою такого простого пристрою за короткий час можна відсікти воду в трубопроводах.
Так само за допомогою клапана є можливість встановлювати різне тиск на різних ділянках трубопроводу. При використанні зворотних клапанів на відповідальних лініях, переважно монтувати ці пристрої на певній відстані один від одного. Це дозволяє відсікти ушкоджену ділянку трубопроводу з мінімальними втратами в автоматичному режимі.
Варто знати, що більшість вакуумних пристроїв, застосовуваних у побуті, спочатку вже обладнані зворотними клапанами. Це дозволяє обійтися від їх додатково покупки. Внутрішній механізм зворотного клапана, що запобігає зворотне протягом води, не дає виникнути гідравлічних ударів, які можуть руйнувати сантехніку і трубопровід. Пружинний затвор герметичного типу збільшує надійність роботи системи вакуумного насоса. Водяний прохід в клапанах, що застосовуються в побуті, може змінюватися в межах 15-50 мм.
При використанні таких пристроїв для вакуумних насосів можна розраховувати на: • достатній водяний прохід; • малий шумовий поріг під час роботи; • під час роботи гарантується висока ступінь надійності.
1.1 Різновиди пристроїв В даний час все зворотні клапани можна розділити на якісь категорії, які активно використовуються. Особливих відмінностей в їх принцип дії і працездатності немає. Відмінності можна спостерігати в конструктивному виконанні. До категорій клапанів відносяться такі види: 1. міжфланцеве. Принцип їх дії заснований на обертанні спеціальних пружинних дисків. Поворачивание диска відбувається під час поджима пружини, яка деформується при виникненні тиску води. Розрізняють два типи дисків - стулчасті і цільні. Стулчасті диску застосовуються в клапанах, призначених для відповідальних ділянок трубопровідної ланцюга, на яких часто відбуваються гідроудари. Плюсом таких пристроїв є легкість монтажу і заміни.
2. Клапани, що мають парасольку. Конструкція цих пристроїв передбачає наявність спеціальних пелюсток, які відкриваються при появі тиску води в трубопроводі. До мінусів такої конструкції можна віднести гучне стукання парасольок про корпус під час закриття пристрою. Можливо більш тихе і плавне закриття механізму, яке притаманне дорогим моделям. Такі моделі найчастіше застосовуються на насосах високої потужності і промислових підприємствах. 3. Кульові клапани засновані на механізмі кульки, розташованого на пружині, який замикає трубу. Принцип його дії полягає в стисканні пружини самим кулькою під час виникнення тиску води і при цьому клапан відкривається. У закритому вигляді кулька забезпечує повне закриття вхідного отвору в пристрої.
4. Зворотний клапан підйомного типу. Застосування сили тяжіння під час роботи пристрою, обумовлює його горизонтальну установку. Принцип дії цієї системи можна описати таким чином. При виникненні тиску води в трубопроводі відбувається видавлювання підйомного парасольки, внаслідок чого він розправляється. При зниженні або зникненні тиску води в трубопроводі все відбувається в зворотному порядку, на що впливає вага парасольки і сила пружини.
2 Характеристики зворотного клапана Як матеріал для зворотного клапана для вакуумного насоса використовується латунь. З цього металу штампуються деталі корпуса. Даний матеріал є сплавом, який відмінно переносить різні агресивні речовини, до яких можна віднести: • марганець; • сірка; • солі мінеральні; • кисень; • з'єднання заліза; • органічні речовини.
Агресивні речовини можуть перебувати в рідини в різному вигляді, а можуть і розчинитися зовсім. Покриття клапана зовні в такому середовищі називається гальванічним. Клапани які качають воду забезпечені золотником, виконаного з міді і цинку. Буває, що застосовують полімер високої міцності. Матеріалом для запірної прокладки служить гума або силікон. Для виготовлення пружини застосовують міцну сталь.
2.1 Конструкція зворотного клапана Зворотний клапан, як і всі пристрої, має деякі елементи будівлі, до яких можна віднести: • корпус у вигляді кістяка; • робочий орган; • діючий запірний орган.
До складу корпусу встановлена камера з золотником, а так само з'єднання у вигляді муфт, у яких на вході і виході нарізана різьба. У ролі робочого органу виступає штоковий золотник, прокладка, яка розташовується між дисками і дві тарілки для золотника. Чинним елементом виступає пружина, яка знаходиться в районі тарілок клапана і сідла. Роль пружини в цьому механізмі дуже проста - бути елементом обмеження в корпусі. Клапани можуть мати вигляд муфти з пружиною. Як говорилося раніше, на корпус, який розбирається, нанесена різьба. Відгуки покупців підтверджують наявність герметичної прокладки для ущільнення. Ця прокладка може бути розміщена усередині затворів елементами.
У деяких моделях встановлюються парасольки з латуні. Покупці стверджують, що у цих клапанів досить непогана здатність пропускати воду. Так само варто відзначити, що така риса клапанів високо цінується серед споживачів. Це пов'язано з тим, що при монтажі таких пристроїв зменшується кількість з'єднань, у арматури зменшується опір гідравліки, а так само збільшується надійність і ефективність системи, тим самим роблячи процес установки і ревізії більш легким.
2.2 Установка зворотного клапана для вакуумного насоса Цей пристрій слід встановлювати на трубі для всаса, тобто клапан повинен розміщуватися після храповика або до насоса. Найбільш часто зустрічається варіантом є перший, за допомогою якого пристрої встановлюється після храповика. Це пов'язано з тим, що може бути обмежена кількість рідини, яке зливається в трубу всаса, а так само іноді відбувається мимовільне затягування повітря в систему. Внаслідок чого виникає неприємний шум. Ще одним різновидом монтажу можна вважати розміщення зворотного клапана до резервуару, званого ресивером. При такому розташуванні такі пристрої можна монтувати в будь-якій точці трубопроводу або ж в місці, де легко його буде оглядати і обслуговувати. Він встановлюється за допомогою згону, який необхідний під час заміни елементів конструкції. Зганяння буде не потрібен тоді, коли зворотний клапан буде встановлений в трубі всаса.
2.3 Заміна апарату Вважається, що монтаж або заміна зворотного клапана є звичайним технічним процесом. Але мало хто знає, що слід особливу увагу приділити місцю, на яке буде встановлено пристрій. Принцип дії у насосів практично однаковий і багато клапана до них підійдуть, на умови монтажу так само сильно впливає тип і марка насоса або помпа. При створенні насосного агрегату в нього на складальній стадії встановлюють два клапана - один на всасе, інший на виході. При виборі насосного пристрою даного виду, виключається потреба в придбанні додаткового зворотного клапана.
Існує правило-порада, що при складанні трубопроводу з вакуумним насосом зворотний клапан потрібно встановити після агрегату, але перед гідроакумулятором. Найбільш затребуваними і правильно працюють клапанами з вакуумними агрегатами є золотникові і кульовий пристрою. На тип клапана не особливо впливає марка застосовуваного насосного пристрою, будь то Wilo або Grundfos. Звичайно, бувають різні нюанси і виключення, але вони настільки рідкісні, що не варто приділяти цьому час. До того ж в таких випадках виробник вказує тип заздалегідь.
Врізати пристрій слід після повної зупинки систему. Потім клапан врізається в трубу або шлангу. Для цього застосовуються різні муфти та фітинги. При з'єднанні, для кращої фіксації, намотують фум-стрічку на краю з'єднань. Важливим моментом є вибір правильного напрямку пропускання клапана. Прикладом може служити клапан підйомного типу. Його вісь повинна бути встановлена вертикально.
2.4 Орієнтовна вартість Нижче наведена приблизна вартість зворотних клапанів деяких типів для вакуумного насоса: • міжфланцьовий зворотний клапан - 7-12 у.о .; • кульовий зворотний клапан - 5-8 у.о; • підйомний клапан - 15-20 у.о .; • золотниковий - близько 10 у.о.
Наведений вище ціни, відносяться до пристроїв застосовуються в побутовому користуванні. Діаметр цих пристроїв досягає до 1,5 дюймів. Вартість пристроїв для промислового використання буде, як мінімум, в десять разів вище. Ціновий бар'єр так само багато в чому залежить від матеріалу, з якого виготовлено виріб, а так же розмірів і конструкції. Використання таких пристроїв в трубопровідній системі, захистить її і створить сприятливі і надійні умови роботи всієї насосної системи.
