Spätný ventil pre čerpaciu stanicu: na čo je potrebný a ako sa inštaluje

Pri budovaní autonómneho systému zásobovania vodou je potrebné starostlivo vyberať nielen čerpadlo, ale aj rôzne ochranné armatúry potrubia. Medzi dôležité zariadenia patrí aj spätný ventil pre čerpaciu stanicu, ktorý pomáha udržiavať stabilný tlak v hydraulickom systéme.

Zabraňuje predčasnému opotrebeniu čerpacieho zariadenia a predchádza poruchám v prevádzke.

Druhy a účel spätnej uzatváracej armatúry

Rozmery spätného ventilu sú malé, ale bez tejto maličkosti by nebolo možné udržať tlak vo vodovodnom systéme. Patrí do kategórie potrubných armatúr, ktorých hlavnou úlohou je zabrániť spätnému toku vody v potrubí vodovodného systému.

Domáce čerpacie zariadenie nie je konštruované na jej pohyb v neštandardnom smere.

Spätný ventil sa používa na prepúšťanie vodného prúdu iba v jednom smere, pričom mu úplne blokuje cestu späť (+)

Na trhu sú modely čerpacích staníc, ktorých výbava zahŕňa spätný ventil. K týmto variantom je priložená sacia hadica so zabudovaným spätným ventilom. Vo väčšine prípadov je však potrebné túto armatúru zakúpiť samostatne.

Takéto ventily sa inštalujú na sacie potrubie aj na vstupe do vnútorného vodovodného systému hneď za čerpadlom s hydroakumulátorom alebo pred čerpacou stanicou.

Podľa miesta inštalácie v schéme vodovodného systému sa spätné ventily delia na:

• Spodné. Bránia spätnému pohybu vody zdvihnutej zo zdroja pri vypnutí čerpacieho zariadenia. Vytvárajú podmienky na prevádzku agregátu bez neustáleho napúšťania vodou pred spustením samotného agregátu a sacieho potrubia.
• Potrubné. Patria medzi ne axiálne a krídlové varianty. Zabraňujú poklesu pracovnej hodnoty tlaku v systéme.

Ak na konci sacieho potrubia čerpacej stanice chýba spätný ventil, pri zastavení čerpadla začne voda pôsobením gravitácie stekať späť. V dôsledku toho sa v potrubí vytvoria vzduchové vrecká, v podmienkach “suchého chodu” sa začnú ničiť tesnenia. Následne voda prenikne do elektročerpadla a spôsobí jeho vyhorenie.

Spätným ventilom môže byť vybavený nielen počiatočný bod sacieho potrubia. Na zabezpečenie podpory tlaku sa inštaluje na potrubí pred čerpacou stanicou alebo pred hydroakumulátorom, ak je umiestnený samostatne.

Väčšina moderných čerpadiel má ochranu proti takýmto procesom. Vodu na spustenie však bude potrebné dolievať po každom zastavení agregátu.

V niektorých modeloch čerpadiel je možný dokonca spätný roztoč obežného kolesa, čo môže viesť k jeho poruche. Inštalácia tohto ventilu na línii odberu kvapaliny zo zdroja je povinná, inak žiadna elektronická ochrana vodnému agregátu nepomôže.

Pri spojení viacerých čerpacích staníc do jedného uzla chránia spätné ventily vypnutý agregát pred tlakom pracujúcich zariadení

S potrubným spätným ventilom je situácia trochu odlišná. Tu už chráni skôr nie čerpadlo, ale systém rozvodu vody v dome. Uzamknutím vody v potrubí a zabránením jej návratu späť do hydroakumulátora pomáha spätná klapka udržiavať v systéme požadovanú hodnotu pracovného tlaku. Bez nej bude voda unikať späť do akumulačnej nádrže, čo ju núti pracovať v neštandardnom režime.

Spätné ventily zvyšujú účinnosť a spoľahlivosť čerpacej stanice, pričom chránia čerpadlo, sanitárne zariadenia a vodovodný systém pred hydraulickými rázmi. Celkovo je to nenahraditeľné zariadenie. Na otvorenie klapky však voda musí vynaložiť úsilie, čo znižuje tlak prúdu po jej prechode o 0,1–0,3 atm.

Spodný spätný ventil

Spodné varianty spätných ventilov sa inštalujú na vstupe sacieho potrubia. Používajú sa na vybavenie povrchových čerpacích systémov na ochranu pred poklesom tlaku.

Úlohou spodného spätného ventilu je uchovať vodu v systéme a udržiavať prevádzkovú úroveň tlaku (+)

Podľa konštrukčnej špecifikácie sa spodné spätné ventily delia na:

• Pružinové. Ich pracovný uzatvárací mechanizmus pozostáva z pružiny a disku, ktorý sa pri stlačení pružiny pod tlakom vody posúva pozdĺž telesa zariadenia a prepúšťa prietok.
• Klápkové. Hlavný prvok predstavuje jednu alebo dve priečne klapky, ktoré sa otvárajú pod tlakom odčerpávanej vody a vracajú sa na svoje miesto po jeho zastavení.

Podľa spôsobu upevnenia na koniec sacej hadice alebo rúry sa spodné ventily delia na spojkové a prírubové. V tandeme s domácimi čerpadlovými jednotkami sa najčastejšie používa spojkový typ.

Pod tlakom vody sa pružina zariadenia stláča a k nej pripevnený uzatvárací disk otvára cestu prúdu len v jednom smere.

Spojkové spojenia spätných ventilov sú jednoduchšie na inštaláciu, ale vyžadujú pravidelnú kontrolu stavu, najmä pri práci s vibračným čerpadlom.

Krídlový spätný ventil – najjednoduchší v prevádzke opraviteľný variant zariadenia, ktorého krídlo sa otvára iba v jednom smere pod tlakom odčerpávanej vody (+).

Pred spodným spätným ventilom sa odporúča inštalácia sieťového filtra. Musí zabrániť prenikaniu biologických nečistôt a pevných častíc s abrazívnym účinkom do čerpacieho systému.

Zariadenie je potrebné inštalovať podľa smeru označeného šípkou na tele. Vzdialenosť od dna vodozábernej šachty po spätný ventil musí byť najmenej 0,5 – 1,0 m v závislosti od triedy agregátu a odporúčaní výrobcu. Medzi hladinou vody v studni alebo vrte a ventilom musí byť hrúbka vodného stĺpca najmenej 0,3 m.

Čerpacie systémy s ponorným čerpadlom sa vybavujú spätným ventilom bez filtra, pretože sú vybavené vstavanými čistiacimi zariadeniami na ochranu funkčnej “vnútornej výplne” pred trením. Spätný ventil sa v tomto prípade inštaluje pred prívodnú rúru hneď za čerpadlový agregát. Používa sa na zabránenie poklesu tlaku v sieti.

Spätný ventil v čerpacom systéme s ponorným čerpadlom sa inštaluje hneď za agregát na vstupe sacej rúry.

Spätný ventil na podporu tlaku

Existuje niekoľko konštrukcií spätných ventilov pre potrubia so spoločným princípom činnosti. Všetky musia zabezpečovať jednosmerný pohyb pracovnej kvapaliny, na čo majú vo vnútri uzatvárací mechanizmus. Ten sa otvára v smere prúdu, bez toho aby mu bránil, a pri pokuse o spätný tok vody sa okamžite zatvára.

Pri priamom pohybe vody sa uzatvárací prvok vo ventile posúva nabok, pri spätnom pohybe pevne uzatvára potrubie (+)

Bežný spätný ventil sa skladá z:

• krytu;
• uzatváracieho a regulačného prvku (pracovného orgánu);
• pružiny (v niektorých modeloch chýba).

Energia tlaku vody tečúcej v priamom smere odtláča uzatvárací prvok od sedla, čím vytvára pracovné okno pre nerušený pohyb kvapaliny. Pri zmene prúdenia na spätný sa tento uzáver pôsobením pružiny a tlaku vody vracia na pôvodné miesto, čím uzatvára potrubie.

Výrobky tohto druhu potrubnej armatúry sa líšia konštrukciou, materiálmi použitými pri lisovaní, ako aj spôsobom upevnenia k potrubiam. Pritom takmer všetky druhy spätných ventilov možno použiť pri montáži čerpacích staníc, no nie vždy je to praktické a účelné.

Konštrukčné varianty výrobkov

Uzatvárací prvok sa môže pohybovať rovnobežne, kolmo a pod uhlom k osi potrubia. Najčastejšie pri suchých potrubiach klesá do sedla vlastnou hmotnosťou. Zariadenie zabezpečuje normálny tlak vo vodovode, čím zabraňuje spätnému toku vody dodávanej k odbernému miestu.

Preto je pri montáži niektorých modelov spätných ventilov potrebné sledovať nielen šípku smeru prúdenia, ale aj správne umiestnenie veka, kde je umiestnené vedenie pre pohyblivú uzatváraciu časť.

V závislosti od konštrukcie sa uzáver vo vnútri spätného ventilu posúva, otáča alebo zdvíha (+)

Vnútorný uzáver v spätnom ventile môže byť vyhotovený vo forme:

• šúpátka pozostávajúceho z drieku a uzatváracích tanierov;
• celistvého alebo na dve časti rozdeleného disku;
• guličky s pružinovým mechanizmom a tesniacimi podložkami.

Pri ventiloch s priemerom väčším ako 400 mm sa disk pri vracaní do sedla pomerne silno naráža do telesa, čo nevyhnutne vedie k poruche zariadenia. Aby sa predišlo predčasnému opotrebovaniu armatúry, takéto uzávery sú vybavené hydraulickými tlmičmi, ktoré zabezpečujú plynulý chod disku.

Avšak v bežnom používaní sa takéto bezrázové spätné ventily nepoužívajú. V predaji sú jednoduchšie a lacnejšie alternatívy.

Ak je potrebný spätný ventil malej veľkosti, odporúča sa vybrať guľový alebo dvojkrídlový model. V prvom prípade sa vnútri pohybuje malá guľôčka v smere prúdenia vody a späť, v druhom prípade sa potrubie uzatvára pomocou dvoch polovíc disku upevnených na jednej tyči. Teleso oboch výrobkov je kompaktné vďaka absencii pohyblivého šúpátka s veľkým zdvihom.

Existujú aj konštrukcie nevratného typu s núteným otváraním/zatváraním uzáveru. Riadenie prietoku sa v tomto prípade vykonáva mechanickými alebo ručnými zariadeniami. Takéto spätné uzatváracie armatúry sa však v domácnostiach s čerpacími stanicami nepoužívajú. Pre čerpadlá jednoducho nie sú potrebné.

Klasifikácia podľa typu upevnenia

Okrem konštrukčných rozdielov v pracovnom prvku sa spätné ventily používané na inštaláciu s čerpacími stanicami líšia aj spôsobom upevnenia. Výber tu závisí od materiálu potrubí a technológie ich spájania.

Spojkový spätný ventil so zdvíhacím-pružinovým mechanizmom pozostáva z mosadzného telesa so závitom (1, 2), klapky (3), pružiny (4), klapkovej dosky-uzáveru (5) a tesnenia (6)

Podľa spôsobu spojenia s rúrkami sa spätné ventily delia na:

1. Spojkové.
2. Prírubové.
3. Medziprírubové.
4. Zváracie (na zváranie).

Prvý typ je spojený s potrubím pomocou závitového prechodu, druhý je pripojený vďaka prírubám s tesneniami. Medziprírubové spätné ventily nemajú vlastné upevnenia; sú upevnené medzi prírubami iných prvkov vodovodu pomocou dlhých svorníkov.

Verzia na priváranie je viac určená na použitie v potrubiach, cez ktoré sa čerpajú agresívne médiá. S čerpacími stanicami sa neinštalujú. Spätné ventily s medziprírubovým upevnením sa vyrábajú len v diskovom alebo dvojkrídlovom prevedení.

Pre systémy zásobovania vodou sa najčastejšie vyberajú spätné ventily so zdvíhacím-pružinovým uzamykacím mechanizmom a spojkovým spojením. Ľahšie sa montujú a demontujú a tiež opravujú výmenou pružiny, ktorá je najslabším článkom tejto potrubnej armatúry.

Medziprírubové výrobky sa vyznačujú malými rozmermi a pomerne vysokou cenou; na rúrky ich možno inštalovať horizontálne aj vertikálne

Variácie podľa materiálu výroby

Teleso spätného ventilu môže byť:

• bronzové;
• mosadzné;
• liatinové;
• oceľové z nehrdzavejúcej ocele;
• plastové.

Najodolnejšie sú modely z nehrdzavejúcej ocele, ktoré sú najmenej náchylné na korózne procesy. Spätné uzávary z liatiny sú ťažkopádne, preto sa v domácnostiach vyskytujú len zriedka. Používajú sa hlavne na rúry s veľkým prierezom. K domácim čerpacím staniciam sa takéto rúry nepripájajú.

Najobľúbenejšie výrobky sú z mosadze. Tento kov je pomerne lacný, nehrdzavie a optimálne sa hodí na všetky typy rúr. Plastové výrobky sa oplatí brať len pre potrubia s malým tlakom a polypropylénové potrubia.

Hlavné poruchy spätných ventilov vznikajú v dôsledku opotrebovania pružiny, pre rodinný dom sa oplatí vybrať výrobok s možnosťou jej výmeny vlastnými rukami (+)

Pracovný uzatvárací prvok sa vyrába z:

• nehrdzavejúcej ocele;
• hliníka;
• plastov.

V podstate sú všetky tieto materiály rovnako dobré. Uzatváracie diely sú malých rozmerov a vždy sú vyrobené ako vysoko pevné a odolné. Poruchy vznikajú najčastejšie v pružinovom mechanizme. Preto sú pružiny v drvivej väčšine modelov z nehrdzavejúcej ocele, ktorá je známa svojimi antikoróznymi vlastnosťami a spoľahlivosťou.

V obchodoch možno nájsť aj kombinované spätné ventily, ktorých telá a viečka sú vyrobené z rôznych materiálov. Každý výrobca sa snaží zlacniť svoju produkciu a ponúknuť trhu nejakú novinku. Našťastie všetky armatúry prechádzajú skúškami, stačí len požadovať certifikát zhody na príslušné normy a štandardy.

Na dosiahnutie tesnosti uzávoru pri jeho spúšťaní do sedla sa používajú tesnenia z gumy, plastov a návarov z tvrdých kovových zliatin v rôznych kombináciách.

Montáž ventilov s čerpacou stanicou

Pri výbere spätného ventilu je potrebné zohľadniť jeho menovitý tlak, prietokovú kapacitu a svetlosť. Všetky tieto údaje sú uvedené v technickom liste.

Montáž je možné vykonať svojpomocne podľa pokynov k čerpacej stanici. V nej výrobca vždy uvádza odporúčané miesta na inštaláciu všetkých potrebných armatúr.

Variant inštalácie spätného ventilu na ponorné odstredivé čerpadlo:

Hlavné tu je zistiť prítomnosť/neprítomnosť spätného ventilu v bloku čerpacej stanice. Ak je už štandardným prvkom inštalácie prívodu vody, potom nie je potrebné inštalovať toto armatúru navyše.

V tomto prípade bude ventil iba znižovať priepustnosť rúr a nebude z neho žiadny úžitok. Nestojí za to míňať peniaze a čas na inštaláciu nepotrebného prvku, ktorý bude navyše spôsobovať, aj keď malé, ťažkosti pri prúdení vody.

Štandardnými miestami inštalácie spätných ventilov sú krajný dolný bod sacieho potrubia a vstup do tlakového potrubia hneď za čerpacou stanicou.

Ak schéma systému zásobovania vodou predpokladá možnosť vyprázdnenia tlakového potrubia alebo prevádzku čerpadla v režime reverzu, potom horný spätný ventil nemožno inštalovať za vodovodným agregátom. Takéto činnosti jednoducho neumožní, blokujúc tok vody k vodovodnému agregátu.

Poradie inštalácie spojenia „ventil + uzáver“ závisí od technológie spúšťania čerpadla. Existujú modely, ktoré sú pôvodne konštruované na spustenie so zatvoreným uzáverom. V týchto prípadoch je potrebné namontovať spätný ventil za uzatvárací kohút.

Spätný ventil v „dolnej“ polohe výrobcovia odporúčajú inštalovať vo všetkých prípadoch spolu so sitovým filtrom hrubého čistenia. Voda by sa mala najprv očistiť od piesku. Vnútorné časti systému sa budú rýchlejšie opotrebovávať pri kontakte s abrazívnymi časticami.

Lepšie je rovno vziať spätný ventil s odnímateľnou alebo pevnou sieťkou. Chráni zariadenie pred pieskom, s ním nebude potrebné inštalovať ďalší filter.

Pri výbere miesta montáže pre spätný ventil je potrebné zohľadniť:

• smer prúdenia vody;
• dostupnosť armatúry pre následnú opravu a údržbu;
• obmedzenia týkajúce sa prísnej horizontality alebo vertikality inštalácie niektorých typov spätných ventilov;
• prítomnosť piesku vo vode, ktorý môže viesť k upchatiu.

Najmenej náchylné na znečistenie sú pružinové spätné ventily so zdvíhacím uzatváracím prvkom. Najrýchlejšie a najjednoduchšie sa inštaluje rúrková armatúra s medziprírubovým typom spojenia. Ale častejšie sa pre vodovody v rodinných domoch vyberajú lacnejšie alternatívy s prírubovým alebo nástrčkovým upevnením.

Pri použití ponorného čerpadla sa spätný ventil montuje na koniec rúry spúšťanej do vodného zdroja, pred čerpacie zariadenie.

Pri montáži spätného ventilu je dôležité správne ho nainštalovať. Os klapky by mala byť umiestnená striktne vo vertikálnej polohe. A pri inštalácii otočného výrobku by os otáčania „klapky“ mala byť vždy vyššie ako osová línia vodného prúdu.

Šípka na tele spätného ventilu umožňuje kontrolovať smer prúdenia vody a správnosť jeho umiestnenia. Je ťažké ju prehliadnuť, ešte ťažšie je pomýliť sa pri inštalácii uzatváracieho zariadenia do správnej polohy.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Všetko o technológii inštalácie spätného ventilu pre vodu:

Video #2. Prehľad uzatváracích armatúr na blokovanie spätného toku:

Video #3. Ktorý variant spätného ventilu uprednostniť pre systém zásobovania vodou v chatke:

Používanie spätných ventilov zjednodušuje prevádzku čerpacích staníc a znižuje riziko vzniku havárií vo vodovodnom systéme. Neoplatí sa šetriť na tomto malom, ale dôležitom výrobku.

Výrobcovia v súčasnosti ponúkajú množstvo variantov tejto armatúry rôznych veľkostí, spôsobu aktivácie uzáveru a typu upevnenia. Pre každý systém zásobovania vodou a typ čerpadla sa ľahko podarí vybrať optimálne riešenie.

Budeme radi, ak sa dozvieme váš názor. Tí, ktorí si prajú objasniť zložité technické momenty, podeliť sa o skúsenosti alebo poukázať na nedostatok materiálu v bloku nižšie, môžu zanechať komentáre.