Шариковый клапан своими руками

Этой устройство относится к предохранительным приборам и его назначение – обеспечить свободный проток жидкости в одном направлении и герметично перекрыть его при возникновении обратного течения в трубах.

Конструкция проста и позволяет легко изготовить обратный клапан своими руками из подручных материалов.

Для некоторых конструкций насосов, к которым относится широко применяемые центробежные, наличие обратного клапана обязательно. Рабочее колесо таких агрегатов не может всосать воду, если ее нет в корпусе насоса (улитке).

Обратный клапан, применительно к скважинным насосам, устанавливается непосредственно в месте водозабора, то есть:

  • для глубинных и любых других погружных насосов, его устанавливают непосредственно между корпусом и выходным шлангом;
  • на поверхностных насосах он устанавливается на заборном шланге или трубе.

Виды обратных клапанов

В различных водопроводных системах применяются клапана различных конструкций, такие как:

  • шариковые пружинные устройства для горизонтальных конструкций;
  • шариковые гравитационные изделия для вертикальной установки;
  • лепестковые;
  • лепестковые двустворчатые;
  • межфланцевые, и другие конструкции в зависимости от места установки.

По материалу изготовления делятся на:

В нашем случае наиболее часто применяются изделия из латуни.

Изготовление обратного клапана

Чтобы сделать обратный клапан, воспользуемся стандартным тройником с внутренней присоединительной резьбой.

Рис.1. Тройник как корпус обратного клапана

Подготовка заборного патрубка

Перед его установкой нужно подготовить посадочное место для запирающего шарика в следующем порядке:

  1. Зажать деталь в тиски за гладкую часть.
  2. Сверлом, диаметр которого на 5 – 6 мм больше внутреннего диаметра патрубка, выполнить фаску размером 1,0 – 1,5 мм под углом 60 о (стандартная заточка сверла).
  3. В отверстии поместить шарик и несколько раз легко ударить по нему молотком. При этом образуется ровное посадочное место для шарика за счет расплескивания шероховатостей и неровностей металла трубы в месте ее контакта с шариком. Важно! Степень деформации патрубка не должна распространяться на форму трубы, то есть, ее наружные размеры должны остаться неизменными.

Изготовление пружины

При подборе материала для этого изделия предпочтительна нержавеющая неотожженая проволока диаметром 0,5 – 0,8 мм. В таком состоянии она остается достаточно упругой и долго сохраняет это свойство, в то же время отожженная быстро их потеряет. Сделать ее можно так:

  1. Замерить внутренний диаметр тройника.
  2. Подобрать стержень, диаметр которого составляет 0,65 – 0,7 от замеренного размера на тройнике.
  3. Зажать стержень в тисках, просверлить отверстие диаметром чуть больше диаметра выбранной проволоки, которая должна свободно в него входить.
  4. Вставить конец проволоки в отверстие, загнуть.
  5. Плотно, виток к витку, намотать проволоку на стержень, снять с него не отрезая конца.
  6. Замерить параметры пружины: диаметр на два миллиметра меньше внутреннего размера тройника; длина должна обеспечивать удерживание шарика во входной части при полном сжатии. Это позволит удержать его в корпусе при работе насоса.
  7. Пружину обрезать в размер по длине. Крайние витки подогнуть внутрь на ¾ диаметра, зашлифовать.

Сборка клапана

  • установить всасывающий патрубок;
  • установить заглушку на противоположном выходе, предварительно разместив внутри корпуса пружину и шарик. Длина пружины должна обеспечить плотное прилегание шарика к торцу входного патрубка, при необходимости – растянуть пружину.
  • регулировка усилия сжатия пружины производится заворачиванием (откручиванием) заглушки.

Рис.2 Устройство обратного клапана

Очевидно, что технология изготовления обратного клапана не содержит в себе сколько-нибудь сложных операций и вполне доступна, чтобы сделать обратный клапан самостоятельно. Недостатком конструкции являются большие габаритные размеры, поскольку на заборный патрубок нужно еще установить фильтр. Таким образом, размещение его в скважине ограничено ее размерами – внутренним диаметром обсадной трубы.

Оборудование и материалы

Перечень не велик:

  1. Тиски слесарные.
  2. Дрель.
  3. Сверло, соответствующее диаметру пружинной проволоки
  4. Стержень, размер в зависимости от размера пружины.
  5. Проволока пружинная.
  6. Тройник стандартный.
  7. Заглушка.
  8. Шарик стальной от подшипника в соответствии с размером входного патрубка.
  9. Расходные материалы для монтажа (лента ФУМ, пакля и прочее).

Прямоточный гравитационный обратный клапан

Конструктивное исполнение позволяет надежно использовать его внутри скважины. Устанавливается непосредственно на выходном патрубке насоса, если применяется погружной вариант. При использовании наружного агрегата обратный клапан размещают в нижнем конце заборной трубы.

В выходной патрубок погружного насоса устанавливается входной патрубок. В зависимости от его внутреннего диаметра подбирается шарик. Ложе для шарика готовится так же, как для пружинного клапана, чтобы не допускать протекание воды при высоком давлении столба в заборной трубе (шланге). Выходной патрубок крепится к корпусу с противоположной стороны и соединяется с заборным шлангом.

Особенностью конструкции является необходимость задерживать шарик в корпусе, чтобы не допустить его подъем потоком до выходного отверстия. В противном случае он просто перекроет воду.

Это можно сделать, установив проволочный упор. В корпусе сверлится сквозное отверстие диаметром 2 – 2,5 мм, в него вставляется проволока из меди или алюминия. Концы вставки нужно расклепать, причем сделать это нужно качественно, чтобы обеспечить герметичность корпуса. В принципе, остается только установить клапан на место перед спуском системы в обсадную трубу.

При выключенном насосе шарик под собственным весом перекрывает нижнее отверстие. Когда он включается, создается отрицательное давление в заборной трубе, поднимающее шарик и открывающее вход для воды.

Читайте также:  Антикор что это такое

Клапан лепестковый

Он представляет собой такое устройство:

Сделать такое устройство самому вполне по силам, если есть доступ к токарным и фрезерным работам. Простота конструкции обеспечивает его многолетнюю работу.

Выводы

Цена на различные клапана колеблется в пределах 700 – 3000 рублей. А изготовленный из подручных материалов в домашних условиях обойдется рублей в 300. Плюс своя работа, да и той не много.

В водопроводных, отопительных, вентиляционных системах часто встречается необходимость регулирования направления потока воды или воздуха. Для этого применяют обратный клапан. Он пропускает поток в одну сторону и перекрывает трубопровод, если тот пытается изменить направление своего движения. На рынке представлено большое число моделей таких затворов разных конструкций. Но и в домашней мастерской обратный клапан изготовить своими руками вполне реально.

принцип работы и назначение

Назначение устройства -не допустить разворота потока воды или воздуха в противоположную сторону. Такой поток может вывести оборудование из строя или существенно снизить качество его работы. Они применяются в домашних системах:

  • Водоснабжения. Затворы ставятся в нижней части водозабора и не дают воде стекать в колодец либо скважину при прекращении работы нагнетающего или заборного насоса.
  • Отопления. Затвор размещают в нижней точке контура, чтобы избежать обратного тока теплоносителя при перепадах температуры.
  • Вентиляции. Обратный клапан ставят на вытяжке в многоквартирных домах, чтобы препятствовать возникновению обратной тяги при открывании окон или дверей. В малоэтажных домах он предотвращает попадание уличного воздуха в дом через вытяжку.

Рисунок 1. Схема шарового затвора

В любом затворе вне зависимости от его конструкции есть следующие детали:

  • Корпус, представляющий собой герметичную камеру, присоединяемую в разрыв трубопровода.
  • Запорный элемент- тарельчатый, шарообразный или лепестковый.
  • Седло — уплотненный контур, к которому прижимается запорный элемент и перекрывает просвет для потока.
  • Возвратный элемент прижимает запорный к седлу. Это может быть пружина или сила тяжести.

Принцип действия затвора несложен:

  • Напор воды или воздуха в заданном направлении преодолевает силу пружины или силу тяжести и отжимает (либо поднимает) запорный элемент от седла.
  • Поток течет в нужную сторону.
  • При падении напора или попытке потока развернуться в обратном направлении сила пружины или сила тяжести прижимает запорный элемент к седлу и перекрывает просвет.

Чем выше напор в обратном направлении, тем сильнее он прижимает запорный элемент к седлу и тем надежнее перекрыт поток.

Рисунок 2. Устройство тарельчатого затвора

Возможность изготовления своими руками

Глубокого финансового смысла самостоятельное изготовление клапанов не имеет- покупка комплектующих обойдется чуть ли не дороже готового клапана промышленного производства. Либо в домашней мастерской должны быть высокоточные сверлильные, токарные и фрезерные станки для самостоятельного изготовления деталей устройства.

Чаще всего домашние мастера делают клапаны своими руками, чтобы проверить свои силы в конструировании и сборке. Делают также нестандартные затворы для домашних технологических установок для изготовления напитков или аквариумных систем фильтрации и аэрации. Далее будет рассмотрена конструкция и технология изготовления затворов:

  • Шаровой для воды.
  • Гравитационный шаровой для воды.
  • Тарельчатый.
  • Лепестковый для вентиляции.

Рисунок 3. Устройство лепесткового воздушного клапана

Конструкции выбраны несложные, технология не требует применения дорогостоящего оборудования. Сделать несложный обратный клапан в домашней мастерской вполне реально. Достаточно владеть слесарными навыками на среднем уровне.

Инструменты

Для изготовления устройств понадобятся следующие инструменты и оборудование, наверняка имеющееся в каждой уважающей себя домашней мастерской:

  • Рабочий стол или верстак.
  • Тиски или массивная струбцина.
  • Ножовка по металлу.
  • Дрель или настольный сверлильный станок.
  • Пассатижи.
  • Монтажный нож.
  • Набор напильников и надфилей.
  • Наждачная бумага разной зернистости.
  • Лобзик (электрический).

Материалы и комплектующие для различных конструкций требуются разные и будут перечислены в соответствующем разделе.

Рекомендации по изготовлению и.

Шаровой для воды

Для того, чтобы сделать клапан, понадобится:

  • Водопроводная муфта с наружной резьбой.
  • Тройник стальной или латунный с внутренней резьбой.
  • Пружина, свободно входящая в тройник.
  • Металлический шар, с небольшим зазором входящий в тройник.
  • Заглушка на тройник.
  • Лета ФУМ или сантехническая нить.

Если не удалось подобрать пружину- ее навивают из упругой проволоки. Берут стержень, сверлят в нем отверстие и заправляют туда конец проволоки. Далее зажимают стальную проволоку в стержне тисками, и плоскогубцами навивают пружину, укладывая витки вплотную.

Рисунок 4. Схема шарового затвора

Сборку проводят в такой последовательности:

  • Муфта завинчивается в тройник таким образом, чтобы она перекрывала просвет бокового патрубка не менее 2 мм.
  • В отверстие напротив вставляют шарик и подпирают его пружиной.
  • Вкручивают заглушку.
  • Муфту и заглушку перед окончательной сборкой нужно обмотать уплотнителем.

Напор воды, поступающей из муфты, отжимает шарик и открывает просвет для потока в прямом направлении. Если напор падает, пружина отжимает шарик обратно и прижимает его к срезу муфты, перекрывая поток в обратном направлении.

Потребуется отрегулировать силу прижимную силу пружины так, чтобы стандартного напора в системе хватало для отжима шарика. Придется также тщательно отшлифовать срез муфты, чтобы шарик прилегал к нему без зазоров.

Лепестковый для вентиляционных систем

Промышленный обратный клапан для систем вентиляции препятствует обратной тяге в вытяжных системах

Предлагаемая конструкция сопоставима по эффективности с промышленными образцами и способна проработать несколько лет, после чего придется заменить лепестки.

Для изготовления потребуется:

  • Пластина текстолита толщиной 3-5 мм 15*15 см. Можно использовать любой жесткий пластик.
  • Пленка из плотного пластика 15*15 см.
  • Герметик.

Пошаговая инструкция для изготовления и сборки:

  • Отпилить пластину так, чтобы она соответствовала размерам вытяжки.
  • В углах сдеалть отверстия для крепления клапана к вентилятору или фитингу.
  • В середине просверлить или выпилить лобзиком отверстия для прохода воздуха. Должно быть выпилено не менее 80% площади сечения канала.
Читайте также:  Как измерить вольтаж мультиметром

Рисунок 5. Конструкция лепесткового воздушного затвора

  • Вырезать кусок гибкого пластика и приклеить его по краям основания.
  • Разрезать его по осевой линии. Разрез сделать ровным, без шероховатостей.
  • Вставить затвор в канал и зафиксировать его винтами или саморезами. Створки должны быть обращены на улицу.

Тарельчатый

Тарельчатый осевой затвор можно изготовить из подручных материалов.

Для этого понадобится:

Рисунок 6. Детали устройства

  • Штуцер 1/2″ на 15мм.
  • Болт диаметром 3 мм и длиной 40-50мм.
  • Две гайки к болту.
  • Кусочек резины от велосипедной камеры.
  • Металлическая полоска.
  • Муфта 1/2

Изготовление самодельного клапана проводят в следующей последовательности:

  • Из резины вырезать круглый кусок диаметром чуть меньше внутреннего диаметра муфты.
  • В центре сделать отверстие диаметром 3 мм под болт.
  • В металлической полоске просверлить отверстие так, чтобы болт свободно ходил в нем.

Рисунок 7. Запорный элемент в сборе

  • Надеть на болт полоску, гайку, шайбу, резиновую прокладку.
  • Сделать в торце штуцера пропилы так, чтобы металлическая полоска фиксировалась в них.
  • Рисунок 8. Установка пластинки в пропилы

  • Вставить собранную подвижную часть клапана в резьбовой штуцер так, чтобы прокладка слегка выступала снизу. Место установки регулируется гайкой.
  • Снизу закрутить вторую гайку.
  • Сверху накрутить второй штуцер. Он должен плотно прижать металлическую полоску.
  • Такой клапан применяется в домашних вакуумных камерах. Он срабатывает от перепада давления.

    Прямоточный гравитационный

    Эта простейшая конструкция предназначена для работы в скважинах водоснабжения. Его ставят сразу после погружного насоса или на нижнем окончании заборной трубы. Работает самодельный гравитационный обратный клапан с использованием силы тяжести. Устанавливать его можно только на вертикальные отрезки трубопроводов.

    Для изготовления устройства понадобится:

    • Обрезок полипропиленовой трубы.
    • Металлический или стеклянный шарик. Шарик должен быть из материала тяжелей воды.
    • Штуцер.
    • Кольцевая прокладка.

    Рисунок 9. Комплектующие для изготовления гравитационного затвора

    Входной патрубок клапана соединяется с выходным патрубком насоса или водозаборного фильтра. Шарик подбирается исходя из внутреннего диаметра трубы.

    Седло клапана образуется кольцевой прокладкой в месте изменения сечения трубы. Прокладка должна плотно прилегать к стенкам, а шарик- к прокладке. Эта конструкция должна выдерживать давление столба жидкости над клапаном.

    Рисунок 10. Шарик плотно прилегает к седлу

    В зависимости от глубины зеркала вод в горизонте это может быть от 6 до 15 метров. Выходной патрубок крепится к корпусу с другой стороны. И далее- к водозаборной трубе. Чтобы шарик не уходил слишком далеко от седла и не перекрывал выходное отверстие, нужно просверлить перед ним два поперечных отверстия и вставить в них кусок проволоки.

    Рисунок 11. Ограничитель подъема шарика

    Проволоку нужно будет надежно герметизировать клеем, герметиком или расклепыванием. Она будет служить ограничителем вертикального движения шарика.

    Когда насос начинает работать, напор воды приподнимет шарик над седлом, и он открывает проход для потока жидкости. Ограничитель не дает шарику подняться слишком высоко и перекрыть выходное отверстие.

    Рисунок 12. устройство в сборе

    Когда насос выключается, сила тяжести и обратный напор столба жидкости прижимают шарик к седлу, и он перекрывает трубопровод.

    Возможные трудности

    В процессе самостоятельного изготовления домашние мастера сталкиваются с рядом трудностей:

    • Неправильный расчет прижимной силы. Пружину приходится укорачивать или, что более неприятно, навивать заново. Решается такая задача обычно подбором.
    • Недостаточное качество обработки поверхности седла. Клапан не прижимается к нему полностью и пропускает воду. Решается путем шлифовки поверхности.
    • Слишком высокое сопротивление потоку в условиях конкретной системы. Никак не решается, придется выбрать другой тип клапана или купить промышленный.

    Самостоятельно изготовление обратного клапана послужит хорошей проверкой своих инженерных и слесарных навыков.

    Во всех системах, где используется вода, подразумевается её течение в определённом направлении.

    Противоток может быть вызван разными причинами, которые мы рассмотрим позже, и считается внештатной ситуацией.

    Не допустить сбоя в системах поможет обратный клапан. Своими руками этот механизм также можно изготовить. Рассмотрим, как сделать обратный клапан для насоса, канализации своими руками, где применяется прибор и как работает.

    Принцип работы обратного клапана

    Обратные клапаны могут отличаться по внешнему виду и конструкции, но суть их работы одна: они легко пропускают воду (или поток другого вещества) в одну сторону, и блокируют её движение в обратном направлении.

    С его помощью защищают от повреждения канализационное и водопроводное оборудование.

    Принцип работы обратного клапана

    Конструкция клапана это:

    • Два цилиндра, расположенных под прямым углом друг к другу.
    • Внутри единая полость.
    • Один из цилиндров с двух сторон снабжён резьбой для монтажа в систему труб.
    • Другой цилиндр заглушен.
    • В полости располагается простой механизм (различный, в зависимости от вида – шар, створка и т.д.), который открывается в одном направлении.

    Если вы часто слышите непривычные звуки из водопроводных труб, нужно продиагностировать, что же произошло. Почему гудят трубы водопроводные: поиск причин и решение проблем.

    О том, как правильно опломбировать счетчики на воду, читайте тут.

    Некоторые сантехнические ремонтные работы можно провести без привлечения специалистов. Среди таких работ — замена прокладки в кране. В этой теме http://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/kak-pomenyat-prokladku-v-krane.html вы узнаете, как это сделать самостоятельно в зависимости от типа крана.

    Область применения

    Вот лишь несколько примеров использования обратных клапанов в системах частного и городского водоснабжения, отопления и канализации:

    • Бывает, что из-за скачков давления в водопроводе (в том числе и от насоса) происходит передавливание горячей воды через холодную. Т. е. при открытии крана холодной воды какое-то время течёт горячая вода. В этом случае показана установка обратного клапана на трубу холодной подачи.
    • Прибор, установленный до водяного насоса, предотвратит сливание воды в скважину, а также защитит технику от поломки, в случае обратного раскручивания рабочих лопастей.
    • Перед водосчётчиком. Напор воды и вибрация, которая создаётся, могут вредить приборам и искажать показания счётчиков. Вибрация не распространяется после запорной арматуры.
    • Двухконтурные газовые (твердотопливные или другие котлы), также должны быть снабжены соответствующим клапаном, чтобы не происходил возврат уже нагретой воды.
    • Солнечный коллектор. Здесь нарушения циркуляции могут быть связаны с небольшой разницей температуры жидкости на входе и выходе, или небольшим перепадом по высоте (если водогрейка небольших размеров). Входную трубу солнечного водонагревателя хорошо было бы оснастить защитой от обратного хода.
    • Дренажные насосы начинают свою работу с заполнения прибора водой. Эту процедуру многие владельцы считают утомительной и придумывают способы её избежать. Чтобы вода не выливалась из агрегата, на всасывающий шланг ставят клапан.
    • Там, где сильно поднимаются грунтовые воды, важно установить обратный клапан на трубе, соединяющей сливную яму и дом, чтобы при поднятии уровня жидкости, она не пошла обратно.
    Читайте также:  Кованые и литые диски

    В некоторых из перечисленных случаев установка клапана желательна, в других же (как, например, с бойлером) – обязательна и оговаривается в сопроводительной документации.

    Типы обратных клапанов

    Можно разделить обратные клапана по материалам:

    • чугунные;
    • латунные;
    • из различных сталей;
    • пластиковые.

    Последние часто предпочитают из-за их невысокой стоимости.

    По конструкции различают четыре основных вида клапанов:

    1. Шаровый.
    2. Поворотный (лепестковый или возвратный).
    3. Подъёмный.
    4. Межфланцевый.

    Рассмотрим их особенности.

    Шаровый

    Подпружиненный шар выполняют из резины или чугуна, покрытого резиной.

    При нормальном движении потока, шарик перемещается назад, и пропускает жидкость, при возвратном движении он наглухо блокирует выходное отверстие.

    Подходит для наружной канализации и там, где требуется хорошая пропускная способность.

    В систему отопления советуют ставить арматуру, создающую минимальное сопротивление, поскольку от скорости движения воды напрямую зависит температура в доме.

    Поворотные

    Лепесток, перекрывающий входное отверстие, крепится на шарнире и, как обычная дверь, «распахивается» от движения воды.

    Он не мешает прохождению потока, поскольку в открытом виде помещается в заглушенное боковое ответвление клапана.

    Недостаток конструкции в том, что когда давление воды падает и лепесток захлопывается, происходит гидроудар.

    Это не так страшно, если диаметр клапана не велик, но в больших конструкциях удар может повредить сам механизм или приборы, которые призван защищать.

    Для клапанов больших диаметров была разработана безударная конструкция поворотного затвора – с мягким ходом.

    Подъёмные

    Эта конструкция с изогнутым ходом жидкости. В Перпендикулярном отсеке расположен механизм из пружины и золотника, который под напором воды поднимается вверх и прижимается к заглушенной части прибора. Для нормальной работы арматуры, важно, чтобы её располагали на горизонтальном участке, а заглушенный участок располагался строго вертикально.

    Механизм восприимчив к качеству жидкости – грязная вода со временем может вывести его из строя.

    Межфланцевые

    Они, в свою очередь, делятся на:

    Дисковые. Его затворка выполнена в форме круглой пластины, которая в обычном положении прижата пружинами к седлу.

    Но давление, создающееся потоком воды, отклоняет диск, и вода поступает по трубе.

    Однако, завихрения, создающиеся при такой конструкции, делают его пригодным не для всех случаев.

    Двустворчатые. Во втором случае, затворка состоит из двух половинок, прикреплённых на стержне по центру устройства. Поток воды их складывает и проходит по трубе, практически без сопротивления.

    Преимущество миниатюрной конструкции в том, что её можно устанавливать и вертикально, и горизонтально, и под наклоном.

    Оба варианта межфланцевых клапанов просто устанавливать, зажав их между фланцами и стянув болтами. Схема практически не удлиняет трубопровод, а механизм весит в 5-8 раз меньше, чем другие аналоги того же диаметра.

    Делаем обратный клапан на воду своими руками

    • муфту с наружной резьбой;
    • тройник с внутренней резьбой;
    • пружину (свободно входящую в тройник);
    • стальной шарик (чуть меньше внутреннего диаметра тройника);
    • пробку с резьбой;
    • лента ФУМ.

    Если подходящей пружины нет, её можно сделать самостоятельно.

    Нужна проволока и стержень нужной толщины, чтобы можно было навить на него стальную проволоку.

    В стержне делается отверстие, в него вставляется конец проволоки. Чтобы было удобней, зажимается стержень в тиски и навивается нужное количество витков (плоскогубцами).

    Теперь можно перейти к сборке клапана:

    1. В тройник вкручивается муфта так, чтобы перекрыть боковое отверстие примерно на 2 мм (чтобы в будущем шарик туда не выскочил).
    2. С противоположного конца вставляется шарик, затем пружина.
    3. Этот конец наглухо закупоривается пробкой на ленте ФУМ.

    Поток воды в самодельном клапане будет входить со стороны муфты, отталкивать шарик, и выходить с перпендикулярного конца тройника.

    Самое важное здесь — правильно отрегулировать пружину, чтобы она не отклонялась, когда напор спадёт, но и не была слишком тугой и не препятствовала нормальной циркуляции.

    Остаётся только добавить, что в магазинах обратный клапан может стоить в пределах 800 – 3000 рублей. Решение, делать запорный элемент самостоятельно, или купить, нужно принимать из реальной оценки своих возможностей, как мастера. Ведь прибор хоть и прост, но в системе играет немаловажную роль. Просчёты и отсутствие герметичности могут дорого стоить в нештатной ситуации.

    Если вы живете в загородном доме и периодически страдаете от перебоев в напоре воды, то вам поможет станция повышения давления воды. Читайте о том, как правильно выбрать насосное оборудование.

    Руководство по изготовлению желонки своими руками вы найдете в этом материале.

    Видео на тему

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *