Где и как правильно установить обратный клапан для насоса в скважине или колодце
При монтаже автономного водоснабжения многие уделяют внимание выбору насоса, диаметру труб и настройке автоматики. При этом установка обратного клапана зачастую выполняется по принципу «как посоветовали» или «как показано на первой найденной схеме в интернете».
Однако именно место установки обратного клапана может повлиять не только на стабильность работы системы, но и на срок службы насоса.
Если открыть несколько статей по запросам «где установить обратный клапан» или «как установить обратный клапан на погружной насос», то можно заметить, что большинство авторов рекомендуют устанавливать клапан либо непосредственно на насос, либо возле оголовка скважины. На практике эти схемы не всегда являются оптимальными.
За время испытаний различных погружных центробежных насосов мы столкнулись с особенностями, о которых редко упоминают в подобных публикациях. В этой статье разберем, где действительно лучше устанавливать обратный клапан для насоса, почему его расположение влияет на работу системы и каких ошибок стоит избегать.
Для чего нужен обратный клапан
Обратный клапан — это устройство, которое пропускает воду только в одном направлении. После остановки насоса он закрывается и препятствует обратному движению воды в скважину или колодец.
Благодаря этому система остается заполненной водой, сохраняется давление, а насосу не приходится заново заполнять весь трубопровод при каждом запуске.
Кроме того, правильно установленный обратный клапан:
- предотвращает слив воды обратно в источник;
- уменьшает количество пусков насоса;
- помогает поддерживать стабильную работу автоматики;
- снижает вероятность появления воздушных пробок.
Но эффективность его работы во многом зависит именно от места установки.
Ошибка №1. Установка обратного клапана непосредственно на насос
На первый взгляд кажется, что это наиболее правильное решение. Действительно, такой вариант можно встретить в инструкциях некоторых производителей и во многих статьях в интернете. Ряд насосов в том числе уже имеет в своем составе обратный клапан.
Однако на практике такая схема подходит далеко не для каждой системы.
Большинство обратных клапанов имеют пружину. Чтобы открыть клапан, насос должен создать определенное давление.
Если обратный клапан установлен непосредственно на выходе насоса и имеет достаточно жесткую пружину, при первом запуске насосу необходимо одновременно вытеснить воздух из гидравлической части и создать давление, достаточное для открытия клапана. Пока клапан остается закрытым, насос работает в режиме «сухого хода», что может быстро вывести его из строя.
По нашему опыту эксплуатации насосного оборудования, в некоторых системах более удачным решением является установка обратного клапана не непосредственно на насосе, а выше него на высоте от 1 до 5 метров. Это позволяет насосу легче сжать воздух (так как объем воздушного кармана больше, его сжать уже легче) и подхватить рабочими колесами воду, заполняющую насосную часть.
Еще раз повторим, что это особенно актуально при использовании клапанов с достаточно жесткой пружиной.
Ошибка №2. Установка обратного клапана возле оголовка скважины или на выходе из колодца
Еще одна распространенная схема — установка обратного клапана в верхней части скважины, возле оголовка или перед входом трубопровода в дом.
Такой вариант удобен с точки зрения обслуживания: клапан легко заменить, не поднимая насос. Но у этого решения есть серьезный недостаток, который редко обсуждается.
После выключения насоса между насосом и обратным клапаном остается весь столб воды, находящийся в трубе.
Например, если насос установлен на глубине 100 метров, то между ним и клапаном остается около 100 метров заполненной водой трубы. Представьте себе, что каждые 10 метров водяного столба практически формируют давление в 1 бар (атмосферу). При глубине установки 100 метров только гидростатическое давление столба воды составляет около 9,8 бар, не считая динамических нагрузок, возникающих при остановке потока.
После остановки насоса этот столб воды под действием силы тяжести начинает двигаться вниз. Когда поток достигает обратного клапана, тот резко закрывается. Чем длиннее подъемная труба и больше масса воды, тем выше запас кинетической энергии, который необходимо погасить при закрытии клапана.
В этот момент кинетическая энергия движущейся воды преобразуется в гидравлический удар, который распространяется обратно по трубопроводу к насосу.
При каждом отключении оборудования насос и подъемная труба получает дополнительную ударную нагрузку.
Чем глубже расположен насос, тем больше масса воды над ним и тем сильнее может быть гидроудар.
Со временем подобные нагрузки способны ускорить износ гидравлической части насоса, соединений трубопровода и других элементов системы.
Где лучше установить обратный клапан
По нашему практическому опыту эксплуатации погружных центробежных насосов, во многих бытовых системах хорошие результаты показывает установка обратного клапана на расстоянии примерно от одного до пяти метров выше насоса.
Такое расположение позволяет добиться сразу нескольких очень важных преимуществ.
Во-первых, между насосом и обратным клапаном остается участок трубопровода, в котором воздушный карман после первого погружения может сжиматься значительно легче. Благодаря этому рабочие колеса быстрее начинают захватывать воду, а вероятность длительной работы насоса без нормального расхода сильно уменьшается. Таким образом практически исключается вероятность работы насоса в режиме сухого, которая может привести к выходу насоса из строя.
Во-вторых, значительно уменьшается масса воды, расположенная над клапаном. Это снижает энергию гидравлического удара при остановке насоса.
Именно поэтому во многих бытовых системах такое расположение можно считать удачным компромиссом между надежностью работы и долговечностью оборудования.
Важно понимать, что конкретная схема монтажа зависит от конструкции насоса, типа обратного клапана, глубины скважины, длины трубопровода и рекомендаций производителя оборудования. Поэтому при проектировании системы следует учитывать все эти факторы, а не только типовую схему подключения. Если насос оснащен качественным встроенным обратным клапаном, а схема водоснабжения соответствует рекомендациям производителя, дополнительный клапан может не понадобиться.
Заключение
На вопрос «где установить обратный клапан для насоса» нет единственного ответа, подходящего для всех случаев. Однако практика показывает, что бездумное копирование популярных схем не всегда приводит к лучшему результату.
Установка клапана непосредственно на насос может затруднить его открытие при первом запуске, особенно если используется клапан с большим усилием открытия, что в неблагоприятных условиях может привести к перегреву и выходу оборудования из строя.Размещение клапана у оголовка скважины увеличивает массу воды между насосом и клапаном, что может усиливать гидравлический удар при каждом отключении оборудования.
Во многих бытовых системах с погружными центробежными насосами рациональным решением является установка обратного клапана на расстоянии 1–5 метров выше насоса. Такой вариант помогает облегчить первый запуск и снизить ударные нагрузки.