Где ставить обратный клапан на насосной станции



Настройка реле давления насосной станции

Механическое реле давления РМ5 часто поставляется в составе насосных станций и полностью автоматизирует их работу, управляя включением и отключением насоса. С завода реле поставляется уже настроенным в соответствии со стандартными настройками: давление отключения 2,5 (3), а включения 1,5 (1,8). Измеряется давление в атмосферах (Атм.) или в барах (бар). Изменяя эти стандартные настройки, можно корректировать режим работы насосной станции.

Если насосная станция поставляется в собранном виде, то, вероятнее всего, она уже настроена оптимальным образом и в большинстве случаев не требует дополнительной подстройки. Если же станция собирается из отдельных элементов (насос, бак и т.д.), то настройка реле давления является обязательной, потому что существует прямая взаимосвязь между объёмом гидроаккумулятора, напором насоса и настройками реле. Регулировка реле давления осуществляется путём вращения в ту или иную сторону двух прижимных гаек, обозначенных «P» и «ΔP». Первая отвечает за давление отключения, так называемый верхний предел. Вторая регулирует «дельта Р» — разницу между давлениями отключения и включения, то есть, фактически, позволяет выставлять нижний предел или давление включения.

Чтобы понять, что и куда вращать — рассмотрим упрощённый принцип работы насосной станции:
1. насос накачивает воду в гидроаккумулятор;
2. давление воды в баке увеличивается, что можно увидеть по манометру, входящему в состав любой насосной станции;
3. при достижении определённого давления происходит отключение насоса благодаря размыканию контактов в реле давления. Это «определенное давление» и есть то самое «P» — верхний предел;
4. по мере использования воды, накопленной в баке, происходит уменьшение давления и при достижении нижнего предела (ΔP) насос снова включается и цикл повторяется.

Настройку реле давления начинают с определения давления воздуха в пустом баке гидроаккумулятора и при отключенной от сети насосной станции. Чаще всего для этого используют обычный автомобильный насос с манометром. Ниппель расположен в верхней части бака и прикрыт декоративным колпачком. В баке воздух должен быть всегда и его давление нужно периодически проверять — это позволит станции работать в выставленных параметрах и увеличит продолжительность службы мембраны гидроаккумулятора.

По распространенному мнению, давление воздуха нужно проверять раз в квартал и подкачивать в случае необходимости. Однако, можно поступить проще: настроив верхний и нижний пределы и начав эксплуатацию насосной станции, нужно периодически наблюдать по водяному манометру за значениями включения и отключения. Так как пределы реле находятся в прямой зависимости от давлений воздуха и воды в баке, то самопроизвольное изменение значения отключения свидетельствует об изменении давления воздуха. Например, если давление отключения насосной станции составляет 3 Атм., а через время этот предел изменился до 4 Атм., значит, уменьшилось давление воздуха и бак нужно подкачать насосом.

По этой же причине бесполезно настраивать реле при накачанном водой баке. Ведь, настраивая верхний предел реле, по сути, настраивается определенное суммарное давление воды и воздуха, поэтому при заполненном гидроаккумуляторе нельзя достоверно сказать, в баке 3,5 Атм. воды и 1,5 воздуха, или же 4 Атм. воды и 1 Атм. воздуха. После определения давления воздуха насосную станцию подключают к сети, насос начинает накачивать воду и отключается при достижении установленного давления. Если нужно поднять давление отключения, то гайку «P» вращают по часовой стрелке, а если нужно уменьшить — против (обычно рядом есть обозначения «+» и «-«). Вращать следует постепенно — оборот, пол-оборота. Чем выше значение «P», тем больше воды накачает насос и тем реже будет включаться повторно.

Выставляя верхний предел, нужно понимать, что:
— гидроаккумулятор рассчитан на свое предельное давление и его не следует превышать;
— резиновые шланги кранов и иной сантехники также имеют допустимое расчетное давление; сама механика реле давления имеет свой «потолок»;
— насос должен суметь выдать желаемое давление, да и чрезмерно высокое давление в системе попросту может являться некомфортным.
Затем открывают кран и сливают воду из насосной станции. По мере расхода воды давление постепенно падает и при достижении нижнего предела насос снова включается. Для регулировки этого параметра вращают гайку «ΔP»: если нужно понизить давление включения, то по часовой стрелке, а если повысить — против. Выставляя это значение, следует помнить, что давление воздуха в гидроаккумуляторе всегда должно быть меньше на 10%, чем давление включения насоса. Несоблюдение такой зависимости вызывает ускоренный износ мембраны бака. Чем меньше нижний предел — тем больше воды сможет выдать гидроаккумулятор до включения насоса, но при этом её давление в системе будет падать по мере приближения к моменту включения и может оказаться слишком низким для комфортного использования. В любом случае, давление воздуха в гидроаккумуляторе не должно быть ниже 0,8-0,9 Атм.

Какие же значения «P» и «ΔP» выбрать? Каждый для себя определяет это индивидуально. Высокое давление отключения и низкое для включения — много воды в баке и редкие включения насоса, но возможные неудобства из-за большого перепада давлений при полном и почти пустом баке. А у кого-то разница ΔP мала и насос часто подкачивает воду в бак, зато давление в системе ровное и комфортное. Также следует обратить внимание, что при всех настройках, связанных с манометрами, необходимо учитывать их возможную погрешность. Трущиеся части подвижной пластмассовой рамки реле давления изначально имеют заводскую смазку, но ее, как правило, крайне мало, поэтому разумным решением будет нанесение дополнительной смазки.

Разновидности обратных клапанов для воды

При нормальной эксплуатации трубопроводов подразумевается направление потока воды в одном направлении.

Для предотвращения образования обратного потока применяются обратные клапаны, имеющие пропускную способность в одну сторону и действующие автоматически.

Обратные клапаны применяют при работе нескольких насосов при объединении в одну сеть.

При снижении давления в одной линии избыточное давление воды образует в ней обратный поток, способный нанести повреждения насосу, арматуре.

Обратный клапан автоматически отсекает аварийный участок от обратного потока.

При выборе обратного клапана учитываются его основные технические характеристики:

• Диаметр проходного отверстия DN (номинальный диаметр). Ряд условных проходов прописан в ГОСТ 28338-89;
• Давление PN (номинальное давление) – максимальное избыточное давление, при котором гарантируется длительная и безопасная эксплуатация. Ряд номинальных давлений прописан в ГОСТ 26349-84.
• Кроме отечественных стандартов используются международные ISO, североамериканские ANSI, немецкие DIN.

Виды обратных клапанов

По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды:

Клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.

Самая компактная конструкция среди всех видов.

У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной.

В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток.

При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Диапазон размеров обратного клапана 15 мм – 200 мм.

В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе.

В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.

В них запорный диск под действием потока воды складывается пополам. Обратный поток возвращает диск в исходное состояние, прижимая его к седлу. Диапазон размеров 50 мм – 700 мм, еще больше, чем у пружинных дисковых клапанов.

Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу.

За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.

Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные.

Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.

Клапан обратный поворотный или лепестковый

В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка».

Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды.

При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.

В обратных клапанах большого диаметра происходит сильный удар золотника о седло, что приводит к быстрому выходу конструкции из строя.

При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана.

Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы:

1. Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
2. Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.

Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды.

Подобный клапан установлен в аэродинамической трубе NASA, размер которой 7 метров в диаметре.

Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.

Обратный шаровый

Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана.

Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.

Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.

Обратный подъемный

В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.

Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток.

При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

Такие клапаны устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов. Обязательное условие – вертикальное расположение оси клапана.

Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана.

Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.

Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.

1. Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
3. Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

Места установки клапанов

Обратные клапаны для воды устанавливают в квартирах с системой центрального водоснабжения.

При резком превышении давления горячей воды она через смеситель может пойти в трубопровод с холодной водой. Чтобы предотвратить подобную ситуацию устанавливают обратные клапаны.

Для счетчика воды также желательно установить обратный клапан. Он защищает счетчик от гидроударов, появляющихся в системе при использовании неисправных сантехнических приборов. Устанавливается после прибора учета.

В домах с автономным отоплением применяют насосы для подачи воды в отопительную систему.

Перед насосом обязательно устанавливается клапан обратного хода воды.

Он предотвращает сток воды из трубопровода при остановке насоса, следовательно, отпадает необходимость заполнения системы водой при следующем включении насоса.

Доставка воды к потребителю происходит без перебоя. Перед насосом устанавливаются обратные клапаны с подпружиненными дисками.

Для более долгой безупречной работы их желательно устанавливать строго вертикально.

При автономном водоснабжении применяются скважинные погружные насосы. Обратный клапан также необходим для предотвращения слива воды при остановке насоса.

Поток сливающейся воды раскручивает рабочее колесо насоса в обратном направлении, что крайне нежелательно.

Как и на любой насосной станции обратный клапан устанавливается перед насосом. Поскольку клапан находится в погруженном состоянии необходимо его изготовление из антикоррозионных материалов: бронзы, латуни или нержавеющей стали.

Как сделать правильный выбор

Для каждой гидросистемы необходимо выбрать обратный клапан для воды, наиболее подходящий для работы в указанных условиях. Необходимо учитывать номинальное давление в системе, установочные размеры и способ крепления.

В отопительные системы с металлическими трубами желательно устанавливать поворотный обратный клапан, т. к. при постоянной циркуляции воды происходит ее загрязнение. Поворотные обратные клапаны малочувствительны к загрязнению среды.

При применении современных металлопластиковых труб загрязнение минимальное, поэтому возможно применение пружинного дискового обратного клапана.

По водопроводным системам вода идет очищенная, диаметры труб небольшие. В этом случае самый оптимальный выбор – шаровый обратный клапан с муфтовым креплением.

Установка в трубопроводе

Разница в методах установки обратных клапанов заключается в способе крепления.

Самая быстрая установка – межфланцевая. При наличии двух фланцев в системе клапан вставляется между ними и через уплотняющие прокладки зажимается между фланцами.

Межфланцевый дисковый обратный клапан необходимо ориентировать только по направлению потока.

В насосных станциях применяют обратные клапаны с фланцевым креплением. При установке они крепятся через уплотнительные прокладки к фланцам трубопровода.

При установке обратного подъемного клапана необходимо следить за вертикальностью оси золотника, у поворотного обратного клапана ось поворота «захлопки» должна находиться выше оси потока.

Установка обратного клапана на воду с муфтовым креплением подразумевает наворачивание клапана на трубопровод через муфты с уплотнением. Это самый оптимальный вид крепления для жилых помещений.

Устанавливая обратные клапаны необходимо следить за направлением потока в системе. На корпусе клапана он обозначен стрелкой.

Исходя из всего вышеизложенного можно сказать, что потребителю предлагается большое количество обратных клапанов по типоразмерам, виду крепления, методу срабатывания.

Выбирая обратный клапан, следует учитывать следующие параметры: номинальное давление в системе, номинальный проходной диаметр, существующий способ крепления на трубопроводе, место установки, загрязненность пропускаемого потока.

После взвешенного анализа этих данных выбор обратного клапана не будет казаться сложной задачей.

Установка и подключение насосной станции

Индивидуальное водоснабжение частного дома или дачи может быть из двух источников — колодца или скважины. Чтобы автоматизировать подачу воды в дом, а также создать стабильное давление необходима установка насосной станции. Состоит она из насоса, гидроаккумулятора, реле давления и группы безопасности (манометр и спускной клапан). Плюс этой затеи в том, что при такой схеме водоснабжения может работать любая бытовая техника, еще одна хорошая новость — подключение не слишком сложная задача, при желании можно установить и подключить насосную станцию своими руками.

Выбор места установки

Устанавливают насосные станции возле источника воды — скважины или колодца — в специально оборудованном приямке — кессоне. Второй вариант — в подсобном помещении в доме. Третий — на полке в колодце (со скважиной такой номер не пройдет), и четвертый — в подполе.

Установка насосной станции в подполе — может быть слишком слышен шум от ее работы

Как определить глубину всасывания

При выборе места в первую очередь руководствуются техническими характеристиками — максимальной глубиной всасывания насоса (откуда сможет поднять насос воду). Все дело в том, что максимальная глубина подъема насосных станций — 8-9 метров.

Глубина всасывания — расстояние от зеркала воды, до насоса. Подающий трубопровод можно опустить на какую угодно глубину, качать воду он будет с уровня расположения зеркала воды.

Скважины часто имеют большую глубину чем 8-9 метров. В этом случае придется использовать другое оборудование — погружной насос или насосную станцию с эжектором. В этом случае вода может подаваться с 20-30 метров, чего обычно достаточно. Минус этого решения — дорогостоящее оборудование.

Глубина всасывания — характеристика, определяющая способ установки

Если вам не хватает всего метра до того, чтобы можно было поставить обычное оборудование, можно поставить станцию в колодце или над скважиной. В колодце на стенке крепят полочку, в случае со скважиной углубляют приямок.

При расчетах не забывайте, что уровень зеркала воды «плавает» — летом он обычно понижается. Если глубина всасывания у вас на грани, в этот период воды может просто не быть. Позже, когда уровень поднимется, водоснабжение возобновится.

Соображения безопасности

Еще один момент, который надо учитывать — сохранность оборудования. Если установка насосной станции предполагается возле дома с постоянным проживанием, проблем меньше — выбирать можно любой вариант, даже в небольшом сарайчике. Только одно условие — он не должен промерзать зимой.

Установка насосной станции в сарае годится при постоянном проживании и условии утепления/отопления на зиму

Если же это дача, на которой постоянно не живут, дело сложнее — надо устраивать такое помещение, которое в глаза не бросается. Наиболее безопасный способ установки насосной станции — в доме. Хотя унести ее могут и в этом случае.

Второе место, где можно установить насосную станцию — заглубленный замаскированный кессон.

Схема установки насосной станции в колодце

Третье — на полке в колодце. Только в этом случае традиционный домик для колодца делать не стоит. Нужна стальная крышка, которая запирается на надежный замок (к кольце приварить петли, в крышке сделать прорези, на которые вешать запоры). Хотя, под домиком тоже может скрываться хорошая крышка. Только конструкцию надо продумать так, чтобы она не мешала.

Удобство и условия эксплуатации

Установка насосной станции в доме хороша всем, кроме того, что оборудование при работе шумит. Если есть отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией и по техническим характеристикам это возможно — никаких проблем. Часто делают подобное помещение в подвале или в цокольном этаже. Если подвала нет, можно сделать короб в подполе. Доступ к нему — через люк. Этот короб кроме звукоизоляции должен иметь и хорошую теплоизоляцию — диапазон рабочих температур начинается от +5°C.

Для снижения уровня шумов станцию можно ставить на толстую резину — для гашения вибрации (создается вентилятором охлаждения). В этом случае возможно даже установка в доме, но звук, безусловно все равно будет.

Кессон из бетонных колец

Если вы остановились на монтаже насосной станции в кессоне, он тоже должен быть утепленный, а еще водонепроницаемый. Обычно для этих целей используют готовые железобетонные емкости, но можно сделать кессон из бетонных колец (по типу колодца). Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой. Еще вариант — сложить из кирпича, пол залить бетоном. Но этот способ подходит для сухих участков — уровень подземных вод должен быть ниже на метр ниже глубины кессона.

Глубина кессона такая, чтобы оборудование было установлено ниже уровня промерзания. Утеплитель пенополистирол. Лучше — экструдированный. Тогда одновременно получаете еще и гидроизоляцию.

Для кессона из бетонных колец удобно использовать скорлупу (если найдете подходящий диаметр). Но можно и плитный пенополистирол, нарезать полосами и его клеить. Для прямоугольных приямков и сооружений подойдут плиты, которые можно клеить на стены при помощи битумной мастики. Промазываете стену, прикладываете утеплитель, можно дополнительно зафиксировать парой гвоздей/дюбелей.

Подключение насосной станции

Выбрать оборудование и место для установки — это пол дела. Еще надо правильно все связать в систему — источник воды, станцию и потребителей. Точная схема подключения насосной станции зависит от выбранного места. Но в любом случае есть:

• Всасывающий трубопровод, который опускается в скважину или колодец. Он идет до насосной станции.
• Сама станция.
• Трубопровод, идущий к потребителям.

Все это так, только схемы обвязки в зависимости от обстоятельств будут меняться. Рассмотрим наиболее распространенные случаи.

Водоснабжение из колодца для постоянного проживания

Если станция ставится в доме или в кессоне где-то на пути к дому, схема подключения одинакова. На подающем трубопроводе, опущенном в колодец или скважину устанавливается фильтр (чаще всего — обычный сетчатый), после него ставится обратный клапан, затем уже идет труба. Зачем фильтр — понятно — для защиты от механических примесей. Обратный клапан нужен для того, чтобы при отключении насоса вода под собственным весом не стекала обратно. Тогда насос будет включаться реже (дольше прослужит).

Схема установки насосной станции в доме

Труба выводится через стену колодца на глубине чуть ниже уровня промерзания грунта. Далее идет в траншее на той же глубине. При прокладке траншеи ее надо делать прямой — чем меньше поворотов, тем меньше падение давления, а значит, с большей глубины можно качать воду.

Для уверенности, можно трубопровод утеплить (сверху уложить листы пенополистирола, а потом засыпать песком, а после — грунтом).

Вариант прохода не через фундамент — необходим обогрев и серьезное утепление

При входе в дом подающая труба проходит через фундамент (место прохода тоже утеплить), в доме уже может подниматься к месту установки насосной станции.

Этот способ установки насосной станции хорош тем, что если все сделано верно, работает система без проблем. Неудобство в том, что требуется копать траншеи, а также выводить/вводить трубопровод через стенки а также в том, что при появлении течи локализовать повреждение сложно. Для минимизации шансов появления течи берите проверенные качественные трубы, укладывайте целый кусок без соединений. Если соединение есть, сделать желательно смотровой колодец.

Детальная схема обвязки насосной станции при подключении к колодцу или скважине

Также есть способ уменьшения объема земляных работ: проложить трубопровод выше, но хорошо его утеплить и дополнительно использовать греющий кабель. Это может быть единственным выходом, если на участке высокий уровень подземных вод.

Есть еще один важный момент — крышка колодца должна быть утеплена, так же как и кольца снаружи до глубины промерзания. Просто участок трубопровода от зеркала воды до вывода в стену не должен замерзать. Для этого и требуются меры по утеплению.

Подключение насосной станции к водопроводу

Часто насосную станцию ставят для повышения давления в водопроводе при централизованном водоснабжении. В этом случае на вход станции подключается водопроводная труба (тоже через фильтр и обратный клапан), а выход идет на потребителей.

Схема подключения насосной станции к водопроводу

На входе желательно поставить запорный кран (шаровый) чтобы при необходимости можно было отключить вашу систему (для ремонта, например). Второй запорный кран — перед насосной станцией — нужен для ремонта трубопровода или самого оборудования. Тогда на выходе тоже имеет смысл поставить шаровый кран — чтобы при необходимости отсечь потребителей и не сливать воду из труб.

Подключение к скважине

Если глубины всасывания насосной станции для скважины достаточно, подключение ничем не отличается. Разве только тем, что трубопровод выходит в том месте, где заканчивается обсадная труба. Тут обычно устраивают приямок-кессон, тут же можно и насосную станцию поставить.

Установка насосной станции: схема подключения к скважине

Как и во всех предыдущих схемах на конце трубы устанавливается фильтр и обратный клапан. На входе можно через тройник поставить заливной кран. Он понадобится при первом пуске.

Основное отличие такого способа установки в том, что трубопровод до дома идет фактически по поверхности или закопан на небольшую глубину (не у всех сделан приямок ниже глубины промерзания). Если насосная станция установлена на даче ничего страшного, на зиму оборудование обычно убирают. Но если водопровод планируется использовать и зимой, его надо подогревать (греющим кабелем) и утеплять. Иначе работать не будет.

Пуск насосной станции

Для того чтобы запустить насосную станцию в работу, необходимо ее и подающий трубопровод полностью заполнить водой. Для этого в корпусе есть специальное заливное отверстие. В него заливаем воду до тех пор, пока она не покажется. Пробку закручиваем на место, открываем кран на выходе к потребителям и запускаем станцию. Первое время вода идет с воздухом — выходят воздушные пробки, которые образовались при заливке насосной станции. Когда пойдет вода ровной струей без воздуха, система ваша вошла в рабочий режим, можно ее эксплуатировать.

Если вы залили воду, а станция все не запускается — вода не качается или идет рывками — надо разбираться. Есть несколько возможных причин:

• нет обратного клапана на всасывающем трубопроводе, опущенном в источник, или он не работает;
• где-то на трубе есть негерметичное соединение, через которое идет подсос воздуха;
• слишком велико сопротивление трубопровода — нужна труба большего диаметра или с более гладкими стенками (в случае с металлической трубой);
• зеркало воды слишком низко, не хватает мощности.

Чтобы исключить поломку самого оборудования, можно запустить его, опустив короткий подающий трубопровод в какую-то емкость (бак с водой). Если все работает, проверяйте магистраль, глубину всасывания и обратный клапан.