Самодельный обратный клапан: подробно о том, как сделать обратный клапан своими руками

Эксплуатация трубопроводов различного назначения предполагает, что жидкие и газообразные среды, которые по ним транспортируются, должны перемещаться в определенном направлении. Изготовив обратный клапан своими руками или купив его серийную модель, можно обеспечить данное требование эксплуатации трубопровода и элементов его оснащения, что позволит длительное время поддерживать их в работоспособном состоянии.

Обратный клапан погружного насоса

Назначение и принцип работы устройства

Обратный поток в трубопроводных системах может возникнуть по разным причинам. Если речь идет о жидких средах, такой причиной может стать отключение насоса, а в случае с вентиляцией – неправильная установка вытяжной трубы или малое количество поступающего воздуха. Что бы ни послужило причиной возникновения обратного потока рабочей среды в трубопроводной системе, такое явление крайне нежелательно, так как оно может привести не только к некорректной работе элементов такой системы, но и к их выходу из строя.

Чтобы предотвратить образование в трубопроводной системе обратного потока, как уже говорилось выше, на нее устанавливают обратные клапаны, которые могут отличаться как своим внешним видом и габаритами, так и конструктивным исполнением. Основная функция такого устройства, устанавливаемого на трубопроводах, по которым транспортируются жидкие и газообразные среды, состоит в том, чтобы пропускать рабочий поток в одну сторону и блокировать его движение в тот момент, когда он начинает двигаться в обратном направлении.

Устройство шарового обратного клапана

Конструкцию обратных клапанов вне зависимости от их типа составляют следующие элементы:

• корпус, внутреннюю часть которого образуют два сообщающихся цилиндра;
• запорный элемент, в качестве которого может выступать шар, створка или цилиндрический золотник;
• пружина, обеспечивающая прижатие запорного элемента к посадочному месту, расположенному на выходе из пропускного отверстия клапана.

Принцип действия обратного клапана достаточно прост и заключается в следующем.

• После того как поток рабочей среды, поступающий в клапан, достигнет требуемого давления, пружина, прижимающая запорный элемент, отжимается, давая возможность газу или жидкости свободно проходить через внутреннюю полость устройства.
• Если давление потока рабочей среды в трубопроводе падает, то пружина возвращает запорный элемент в закрытое состояние, перекрывая движение потока в обратном направлении.

Тарельчатый обратный клапан в разобранном виде

На современном рынке предлагается множество обратных клапанов различных типов, что позволяет подбирать такие устройства для решения определенных целей. Между тем многие домашние умельцы, руководствуясь естественным желанием сэкономить, изготавливают обратные клапаны своими руками и делятся чертежами и схемами своих самоделок в интернете.

Самостоятельное изготовление обратного клапана для воды

Самодельный обратный клапан для установки на трубопровод, по которому транспортируется вода, не требует при изготовлении дорогостоящих расходных материалов и сложного оборудования, что дает возможность хорошо сэкономить. Итак, чтобы самостоятельно сделать обратный клапан, необходимо подготовить:

• муфту, на корпусе которой нарезана наружная резьба;
• тройник с внутренней резьбой;
• пружину, диаметр которой позволяет ей свободно входить в тройник;
• стальной шарик, диаметр которого чуть меньше, чем поперечное сечение внутренней полости в тройнике;
• резьбовую пробку;
• уплотнительную ленту ФУМ.

Пружину, если вы не нашли подходящей по диаметру, можно изготовить и самостоятельно, используя для этого стержень соответствующего диаметра и жесткую стальную проволоку. В стержне, на который будет навиваться самодельная пружина, необходимо просверлить отверстие, в него будет вставляться конец проволоки. Чтобы навивать пружину было более удобно, стержень можно зажать в тисках, а саму навивку проволоки выполнять, используя плоскогубцы.

Схема самодельного обратного клапана для воды

После того как все материалы для изготовления самодельного обратного клапана подготовлены, можно приступать к сборке, которая выполняется в следующей последовательности.

• Во внутреннее резьбовое отверстие тройника вкручивается муфта. Делается это таким образом, чтобы она приблизительно на 2 мм перекрыла боковое отверстие. Выполнить такое требование при закручивании муфты необходимо для того, чтобы шарик, который будет располагаться во внутренней части тройника, не выскочил в его боковое отверстие.
• В отверстие, находящееся с противоположной стороны тройника, сначала вставляется шарик, а потом пружина.
• Отверстие в тройнике, в которое были вставлены шарик и пружина, заглушается резьбовой пробкой, закручиваемой с использованием ФУМ-ленты.

Работать обратный клапан, изготовленный по предложенной схеме, будет следующим образом: поток воды, входящий в такое устройство со стороны муфты, будет отталкивать шарик, поджимаемый пружиной, и выходить через перпендикулярно расположенное отверстие тройника.

Самое главное при изготовлении своими руками обратного клапана предложенной конструкции – правильно отрегулировать пружину таким образом, чтобы она не отклонялась в тот момент, когда давление воды в трубопроводе снизится, и в то же самое время не была слишком тугой, чтобы не препятствовать потоку воды, проходящему через устройство. Кроме того, необходимо очень качественно выполнять все резьбовые соединения, чтобы обеспечить абсолютную герметичность обратного клапана.

Обратный клапан также можно сделать из полипропиленовый трубки и штуцера. Процесс изготовления очень прост и показан на фото ниже

Как изготовить обратный клапан для вентиляционных систем

Вопрос о том, как сделать обратный клапан для оснащения вентиляционной системы, является не менее актуальным, чем изготовление подобного устройства для водопровода или канализации. Установив обратный клапан в вентиляционной системе, вы надежно защитите свое жилище от загрязненного и холодного воздуха, поступающего в такую систему извне.

Простейший вентиляционный обратный клапан – кусок размещенного на решетке гибкого материала, но такая конструкция не будет работать при естественной вытяжке

Следует отметить, что обратный клапан предложенной конструкции, если сравнивать его с серийными моделями, обладает не меньшей эффективностью и способен успешно прослужить вам два-три года.

Более продвинутая конструкция состоит из двух подвижных створок, закрепленных по бокам вентиляционной решетки

Итак, изготовление самодельного обратного клапана для оснащения вентиляционной системы выполняется в следующей последовательности.

1. В первую очередь необходимо изготовить основной элемент обратного клапана – пластину, на которой будут фиксироваться створки. Для создания такой пластины, которая выпиливается строго по форме и размерам вентиляционного канала, можно использовать листовой текстолит или другой прочный пластик толщиной 3–5 мм.
2. По краям выпиленной пластины необходимо просверлить отверстия, при помощи которых она будет соединяться с вентилятором и фиксироваться в вытяжном канале. Кроме того, отверстия надо просверлить и в центральной части пластины. Это нужно для того, чтобы через нее мог свободно проходить воздух. От того, насколько много отверстий вы просверлите в такой пластине, будет зависеть пропускная способность вашей вентиляционной системы.
3. Пластину, используя герметик и уплотнительную прокладку, следует зафиксировать в вытяжной трубе. Под места, где пластина будет фиксироваться при помощи винтов, также необходимо подложить резиновые прокладки. Так вы снизите уровень шума и вибрации в своей вентиляционной системе.
4. По форме и размерам пластины вырезается кусок плотной пленки, толщина которой должна быть не меньше 0,1 мм. Из пленки, которая приклеивается к пластине по ее краю, в дальнейшем будут сформированы створки самодельного обратного клапана.
5. Вытяжную трубу, в которой уже установлена пластина с наклеенной на нее пленкой, необходимо установить в вентиляционный канал, используя для этих целей дюбели или саморезы. После установки в вентиляционный канал обратного клапана надо надежно загерметизировать зазоры между стенками канала и вытяжной трубы.

Заключительным этапом монтажа самодельного обратного клапана в вентиляционной системе является разрезание пленки, наклеенной на пластину, на две одинаковые половины. Выполняя такую процедуру, для которой лучше всего использовать острый монтажный нож, необходимо следить за тем, чтобы срез получился безупречно ровным.

Принцип, по которому работает обратный клапан предложенной выше конструкции, достаточно прост и заключается в следующем.

• Потоку воздуха, который проходит через такой клапан в направлении из помещения, ничто не мешает: створки раскрываются и свободно пропускают его.
• При возникновении в вентиляционной системе обратной тяги створки обратного клапана надежно закрываются, не давая воздуху извне проникнуть в помещение.

Таким образом, данный обратный клапан, относящийся к мембранному типу, надежно защищает вентилируемое помещение не только от загрязненного и холодного воздуха, но и от посторонних запахов.

Делаем обратный клапан своими руками: основные этапы

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.

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.