Сантехническая арматура и фитинги. Обзор, описание и назначение

Запорная и регулирующая арматура

Запорная арматура выполняет функции по перекрытию и пуску потоков в системах отопления, водопровода. Для простоты понимания данную арматуру можно ассоциировать со словом кран. С него и начинается любая система, им же и заканчивается. Ни в коем случае не стоит экономить на данном элементе и считать его использование на некоторых участках нецелесообразным. Это заблуждение, к осознанию которого вы придете в процессе эксплуатации и обслуживания систем водоснабжения и отопления. Поэтому, придерживайтесь основного правила – каждый сантехнический прибор (арматура) должен иметь возможность «отсекаться» кранами от системы для ремонта или замены.

Разобравшись с основными функциями запорной арматуры, перейдем к детальному рассмотрению ее основных видов.

Кран шаровой

Шаровой кран представляет собой стальной разборный корпус, внутри которого находится рабочий запорный элемент (шар из нержавеющей стали или латуни с отверстием). Поворот запорного шара производится вручную с помощью специальной ручки.

Нормальная эксплуатационная среда крана шарового — давление до 2,5 МПа и температура до 150 °C.

Принцип работы шарового крана основан на изменении положения шара с помощью ручки в открытое и закрытое положение. При этом не рекомендуется длительное нахождение шара в промежуточном положении из-за возможного отложение твердых частиц веществ (известкового налета) на зеркальной поверхности шара. Отложения со временем приведут к повреждению поверхности шара, уплотнительных прокладок и к нарушению герметичности затвора.

Инструкции по эксплуатации шаровых кранов предусматривают периодический (минимум раз в год) профилактический перевод крана из одного крайнего положения в другое (и обратный перевод в рабочий режим). Это должно препятствовать образованию отложений.

Регулируя потока воды шаровым краном нужно учитывать, что размер сечения проходного отверстия изменяется нелинейно в зависимости от угла поворота шара. Соответственно поворот рукоятки с одним и тем же шагом не будет приводить к одинаковым изменениям потока. Также нужно помнить, что слишком быстрое открытие (закрытие) шарового крана может спровоцировать гидравлический удар.

Гидравлический удар (гидроудар) — скачок давления в какой-либо системе, заполненной жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости потока этой жидкости.

Кран вентильный

Если в приоритете точное регулирование скорости (силы потока), то нужно при монтаже использовать вентильный кран (задвижку). Несмотря на кажущуюся устаревшей конструкцию, вентильный кран продолжает являться востребованным видом запорной арматуры, незаменимой при установке на радиаторах и в водопроводных системах для снижения общего расхода воды.

Противопоставляя хорошей функциональности имеющиеся недостатки задвижек, можно понять, почему же более распространены шаровые краны. Так, основная претензия к вентильным кранам заключается в том, что они требуют ежегодной ревизии с набивкой сальников и очисткой колец уплотнительных дисков. Также они нестабильны в аварийных ситуациях и не могут обеспечить абсолютную герметичность, полностью исключающую протекание рабочей среды.

Исходя из вышеперечисленных достоинств и недостатков можно заключить, что вентильный кран – это достойная альтернатива шаровому аналогу, но его применение на определенных участках системы должно быть обосновано.

Подпиточный клапан

Подпиточный клапан — это изделие включающее в свою компоновку редуктор давления, фильтр, обратный клапан, запорного клапана и проверочный винт.

Основная сфера применения подпиточного клапана — автономные системы отопления, в которых должна производиться своевременная подпитки для стабилизации давления. Клапан должен устанавливаться на обратку котла, так как поток из него сравнительно мал, что сильно не влияет на температуру обратки.

В котлах с требованиями к температуре теплоносителя, а также имеющих чугунный теплообменник, рекомендуется устанавливать подпиточный клапан на выходе из котла.

Подпиточный клапан делает наполнение закрытых систем отопления более простой, быстрой и безопасной. Принцип действия данного узла основан на том, что подпитывающий поток прерывается при достижении установленного максимального рабочего давления. А наличие в конструкции обратного клапана предотвращает попадание теплоносителя в систему питьевой воды.

Балансировочные вентили (клапаны)

Балансировочный вентиль предназначен для гидравлической и температурной увязки теплоносителя в системах отопления.

Для лучшего понимания принципов работы данных клапанов стоит рассмотреть разветвленную сеть отопления. В трубопроводе с постоянно прогреваемой водой может измениться уровень давления, температура носителя. Это приводит к неравномерному распределению потока, и в результате одни участки труб получают больше тепла, а другие – меньше. Установленный в систему вентиль (один или несколько) легко настраивается и производит автоматический контроль уровня давления и прогрева носителя.

Если не производить гидравлическую увязку системы балансировочными вентилями, то комнаты, расположенные ближе к котлу, будут прогреваться сильнее, чем более удаленные помещения.

Выделяют два типа балансировки – ручную (статическая) и автоматическую (или динамическая). При ручной балансировки системы вентиль рекомендуется устанавливать на обратном трубопроводе каждого контура отопления. Это позволит настраивать расход контура в зависимости от заданных параметров давления и температуры. Для поддержания постоянного перепада давления в контуре применяется автоматическая балансировка.

Распределительно-смесительная арматура

Распределительно-смесительная арматура служит для распределения жидкостей (воды горячей и холодной, теплоносителей) по определенным направлениям или для смешения потоков. Данное устройство исполняется в виде многоходовых кранов и клапанов.

Рассмотреть данную сантехническую арматуру можно на примере системы низкотемпературного напольного отопления. Суть данного решения заключается в максимальном увеличении рассеивающей мощности тепловых приборов и подаче в контуры отопления теплоносителя оптимальной температуры, достаточной для компенсации теплопотерь в помещениях. Для реализации данных принципов действия и производится монтаж трехходовых распределительных кранов.

Устройство трехходовых кранов основано на принципе управления потоками жидкостей. Поэтому у любого изделия такого типа, как правило, три входных отверстия: одно из них общее, два оставшихся – переключаемые. Переключение потока жидкости происходит с помощью поворотной (или штоковой) заслонки, имеющей два крайних положения. В крайнем положении течение жидкости происходит только через одно из переключаемых отверстий. При любом промежуточном положении заслонки потоки жидкости смешиваются в определенной пропорции.

Предохранительная арматура

Предохранительная сантехническая арматура – это изделия для борьбы с избыточным давлением в трубопроводах, способные в критических случаях производить выброс рабочей среды. Использование различных типов предохранительных узлов в системе предотвратит нежелательные аварии, разрывы труб (котлов) в системе водоснабжения и отопления.

Расширительный бак

Расширительный бак – специальная емкость, которая служит для компенсирования изменения объема воды при повышении ее температуры. То есть, когда температура теплоносителя в системе возрастает, его объем увеличивается, и получившийся избыток собирается в расширительном баке.

Расширительные баки могут иметь простую открытую конструкцию и более сложную закрытую. Закрытый расширительный бак состоит из двух камер – водяной и газовой, разделенных мембраной. Во время нагрева вода в системе расширяется, перетекает в камеру бака и выталкивает эластичную мембрану. Охлаждаясь, теплоноситель уменьшается в объеме, а находящаяся под давлением мембрана возвращается в первоначальное положение.

Мембраны бывают двух типов — диафрагменные и баллонные.

Оптимальное место для установки расширительного бака — на обратной трубе рядом с котлом; в легкодоступном и защищенном от замерзания месте.

Предохранительный капан

Предохранительный клапан — устройство защищающее систему в критических ситуациях от превышения допустимого давления путем выпуска избытка теплоносителя.

Место установки предохранительного клапана, как правило, регламентируется заводом-изготовителем. Обычно монтаж производится на подающей трубе в непосредственной близости от котла.

Сток патрубка от клапана должен находиться рядом с полом, чтобы внезапное срабатывание и выброс пара не вызвал ожог у находящегося рядом человека. Работоспособность предохранительной арматуры необходимо периодически проверять.

Обратный клапан

Обратный клапан служит для пропускания потока только в одну сторону при наступлении определенных условий, препятствуя движению (теплоносителя, воды, газа) в противоположном направлении.

Принцип работы обратного клапана:

• При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане под действием собственного веса или дополнительных устройств (например пружины) находится в закрытом положении.
• При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло.
• Для того чтобы поток среды изменил свое направление на противоположное, он должен остановиться. В этот момент скорость потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник, препятствуя возникновению обратного перетока.

Срабатывание обратного клапана происходит автоматически под действием самой среды.

В системе отопления обратный клапан необходим в следующих случаях:

• Для предотвращения обратного тока воды при включении или выключении циркуляционного насоса.
• При наличии в системе двух отопительных котлов, чтобы исключить возможность перекачки теплоносителя из котла в котел.
• При параллельном подключении насосов в общую напорную линию, чтобы предотвратить обратную циркуляцию через более слабый по напору либо неработающий насос.

Установка обратных клапанов и в системах водоснабжения скважиной обязательна. Один клапан монтируется в метре от погружного насоса, второй – на вводе в дом.

Перепускной клапан

Основным назначением перепускного клапана является обеспечение стабильной работы циркуляционного насоса.

Принцип действия данной арматуры следующий:

• При превышении давления на подающем трубопроводе происходит перенаправление избытка в обратный трубопровод.
• Перепускной клапан открыт, пока значение разницы давлений между подающим и обратным трубопроводом остается выше установленной на клапане величины.
• Настроечная головка на клапане позволяет устанавливать давление срабатывания с высокой точностью.