Поплавковый клапан для водяных резервуаров: баков и емкостей, назначение и принцип работы, особенности выбора

Поплавковые клапаны для водяных баков и емкостей

Поплавковый клапан — приспособление, позволяющее регулировать в емкости уровень жидкости. Несмотря на простоту конструкции, приборы являются надежными инструментами, обеспечивающими поступление и поддержание воды на определенном уровне в резервуаре. Применение их позволяет автоматизировать процесс наполнения бака и регулирование заданного объема жидкости.

Назначение и принцип работы

При расходовании воды, масла или топливной смеси поплавок опускается, при этом идет тяга вниз, и рычаг перестает давить на поршень. Тот в свою очередь ведет к колпачку упора. Под давлением воды поршень отодвигается, и жидкость поступает в резервуар до тех пор, пока давление не восстановится.

При помощи устройства достигаются такие цели, как:

• Поддержание заданного уровня воды в интервале верхней и нижней границы.
• Поддержание в емкости постоянного заданного объема жидкости.

Выпускаемые современные модели — качественные и бесшумные, независимо от сферы применения — в быту или для профессиональных нужд.

Модификации клапанов бывают различными:

• конструкции с гибкой настройкой необходимого уровня;
• модели для пенных поверхностей;
• приборы для емкостей с перемешиванием;
• стальные.

Последний тип необходим при работе с повышенными условиями гигиены или в агрессивных средах. При этом он нетребователен к контролю, стабильно работает, легко чистится и отличается продуманной конструкцией с разными способами подключения.

Выделяются два основных типа изделий:

Механический клапан для воды достаточно часто применяется в быту, к примеру, это поплавок в сливном баке унитаза.

Второй вид выполняет функции сигнализатора и используется для включения или выключения электрических насосов при изменении уровня жидкой среды. Оптимальным является его использование при частом расходе при небольшой по объему емкости. Поплавковый клапан для водяных резервуаров может использоваться вместе с электромагнитным клапаном, обеспечивая автоматический режим насоса и защиту его от работы при холостом ходе без воды.

Особенности выбора прибора

Конструкция поплавка предусматривает разные способы установки:

• Внутри в емкости
• Снаружи на емкости
• Внутри трубопровода.

При этом клапаны могут закрываться или открываться при снижении уровня воды или иной жидкой среды в емкости.

Выбор клапана обуславливается тремя параметрами:

• перепад давления;
• расход исходя из максимального уровня;
• температура среды.

Возможные неисправности механизма

Несмотря на простоту устройства, возможны поломки отдельных комплектующих механизма. Свидетельством неисправности служит то, что:

1. В бак перестает поступать жидкость.
2. Жидкость поступает, но ее остановка не происходит, что приводит к переливу.
3. Жидкость поступает, но чрезвычайно медленно.

Все эти сигналы свидетельствуют о том, что вышла из строя мембрана либо засорился водопропускной клапан.

Также возможно нарушение герметичности самого поправка, и вода заливается внутрь, не давая ему всплывать на поверхность. В этом случае ремонт механизма не имеет смысла и требуется замена всей конструкции.

Применение в быту

Большое распространение получил поплавковый клапан уровня воды в баке для полива или уличного душа на даче. Простейшая конструкция соединяется с бочкой для сбора дождевых вод и подключается шлангом, отводящим излишки в дренажную канаву. При наполении бочки, с целью избежания перелива, поплавок перекрывает доступ в бочку, и лишняя вода отводится от дома.

В фекальных и грязевых насосах наличие поплавка позволяет освободить хозяев от постоянного контроля уровня стоков в септиках и дренажных колодцах. При достижении определенного предела отходов поплавок включает насос, и жидкость удаляется для дальнейшей очистки естественным путем в поле фильтрации.

​

В данном случае особое внимание надо уделить правильной установке насоса. Поскольку поплавок находится снаружи прибора, при погружении в дренажный колодец или септик требуется внимательно проконтролировать, чтобы рычаг не зацепился за стенки емкости и мог свободно перемещаться. В противном случае поплавковый клапан в емкости или баке не сможет регулировать уровень сточных вод, что приведет к быстрому выходу из строя деталей насоса или к его перегоранию.

Не следует эксплуатировать приборы с поплавковыми клапанами в условиях отрицательных температур, поскольку замерзшая жидкость вызовет поломку. Чтобы этого избежать, требуется либо установить подогрев в помещении, где находится емкость, либо осушить бак и сам поплавковый клапан для того, чтобы не повредить пластиковые детали и мембрану.

​

Установка поплавкового клапана в бак

Выбрать и купить поплавковый клапан для емкости или бака

Используя современные решения и необходимое оборудование можно автоматизировать различные процессы дачной жизнедеятельности. Включение и выключение скважинного насоса для водоснабжения, энергосбережение, отопление – все это важные элементы загородной жизни.

Немаловажным фактором является и полив сада, а прогретая вода в резервуаре, это залог здоровья ваших растений. Для поддержания автоматического контроля уровня воды в баке понадобится поплавковый клапан для емкости а также несколько фитингов для его установки.

Рассмотрим различные виды этих устройств.

Прежде чем купить поплавковый клапан механического или электрического типа для бака подумайте о реализации ваших задач. Необходимо учесть с какой производительностью будет осуществляться забор воды из бака, а так же объём самой емкости для полива.

При этом ваш бак будет быстро наполнятся и прогреваться, а значит, время между циклами полива значительно сократится.

Такой клапан поплавковый для бака имеет влагозащищенный корпус и провод 3 или 6 метров. Его можно так же использовать для включения и выключения автоматики насоса по сухому ходу, установив поплавок в нижнюю точку уровня воды.

При этом вам не придется постоянно включать насос руками при срабатывании автоматики по сухому ходу. Такое решение весьма удобно, если вы редко бываете на участке, а вода в поселковом водопроводе бежит довольно медленно. Энергозависимость системы от постоянного источника питания, пожалуй, единственный минус.

Если таковое отсутствует необходимо рассмотреть поплавковый клапан 1” механического типа.

В баке по факту подвода трубы долива делается отверстие на 1” или 25 мм. В него вставляется сам клапан с обжимной гайкой и резиновой прокладкой. На выходе мы получим резьбовой патрубок для подключения трубы долива с помощью фитинга.

Делаем регулировку пластикового поплавка клапана на максимальную отметку уровня воды, ослабевая или зажимая гайку на подвижном рычаге поплавка.

Все, готово! Открываем магистральный вентиль для подачи воды в емкость, по мере ее наполнения поплавок займет верхнюю отрегулированную отметку уровня, а механизм клапана перекроет доступ воды в резервуар.

Таким образом, основной контроль уровня воды в резервуаре обеспечивает электрический поплавковый клапан для емкости, а вспомогательным является механический клапан поплавковый для бака. В случае сбоя работы электромагнитного клапана долива (засор мембраны, старость, нарушение герметичности и пр.

) механический клапан перекроет долив воды в бак по достижению ее максимальной отметки. Такой способ защитит емкость от перелива и возникновения непредвиденных последствий для ее владельца.

• Комментариев: 11Поплавковый клапан Aquatech механический 1″ для регулирования уровня наполнения для ёмкости.
• Комментариев: 34Поплавковый клапан Quickstop уровня наполнения для ёмкости.
• Комментариев: 30Поплавковый выключaтель уровня электрический (до 220 В) с 3-х жильным проводом для технической воды
• Оставить комментарийКлапан поплавковый для бака Farg металлический с латунным седлом 3/4″ – 1,1/4″ (без шара!)
• Оставить комментарийКлапан поплавковый для бака Farg металлический с седлом из нержавеющей стали AISI 430 3/4″ – 2″ (без шара)
• Комментариев: 1Клапан поплавковый для бака Farg металлический с седлом из нержавеющей стали 1/2″-1″ для горячей воды
• Оставить комментарийПоплавковый выключатель двухпозиционный с проводом 1- 5 метров для питьевой воды
• Оставить комментарийПоплавковый выключатель TAURUS с проводом 10-20 м для сточных бытовых и промышленных вод
• Оставить комментарийПредназначен для определения уровня заполнения ёмкости жидкостью.
• Комментариев: 7Электромагнитный соленойдный клапан для воды 24 V. Предназначен длядля перекрытия/открытия водяного потока.

Клапан поплавковый: типы и особенности эксплуатации

Клапан поплавковый – надежное средство для поддержания необходимого уровня воды в сливном бачке унитаза. К сожалению, подобные системы нередко выходят из строя. Поэтому для самостоятельного ремонта необходимо вооружиться информацией об основных типах поплавковых клапанов и особенностях их эксплуатации.

Кройдон-клапаны

Конструктивно такой клапан поплавковый состоит из поршня, рычага и седла. Подача и перекрытие воды происходят благодаря подвижности поршня, который перемещается в вертикальном направлении. Механизм приводится в действие поплавковым рычагом.

Поршневые клапаны

Функциональность механизма обеспечивается движением оси поплавковой конструкции. Поступление воды становится результатом взаимодействия седла и поршня. При достижении максимального давления одной из указанных деталей на другую напор жидкости перекрывается прокладкой.

Мембранные клапаны

По мере поднятия оси рычага клапан поплавковый для бака поднимается к конусу, отвечающему за поступление жидкости, перекрывается напор. При сливе запорная часть клапана освобождает отверстие, и вода начинает поступать в емкость.

Подобные системы устанавливаются в сливных бачках нового поколения. Мембранный клапан поплавковый чрезвычайно надежен, а его срок службы измеряется десятилетиями. В то же время длительность жизни запорного элемента зависит от качеств воды. Чем больше в ней грубых частиц и химических примесей, тем быстрее происходит износ материала.

Неисправности и причины их возникновения

Зная принцип, на основе которого функционирует клапан поплавковый, можно без проблем восстановить его работоспособность при возникновении первых поломок либо в случае недостаточно эффективной службы.

Существует несколько первоочередных причин неправильной работы поплавковых клапанов. Чаще всего вода попросту перестает наполнять емкость. Во втором случае ее подача прерывается на определенном уровне. Подобные неприятности устраняются путем замены отдельных элементов либо поплавка.

Перестать справляться с положенными задачами механизм может при возникновении пробоины в «груше» и ее наполнении жидкостью. В данном случае лучше заменить поплавковый клапан для емкости на новый. При незначительном диаметре протечки можно попытаться заделать ее гидрофобным герметиком.

Поплавковый клапан для воды нередко выходит из строя при скоплении обильных отложений на поверхностях конструкции. Чтобы восстановить функциональность системы, достаточно как следует отчистить ее элементы.

Замена и регулировка клапана

1. Для начала жидкость полностью удаляется из бачка.
2. Водопроводная труба отсоединяется от клапана гаечным ключом.
3. Демонтируется рычаг и непосредственно сам поплавок.
4. Производится установка нового клапана.
5. Выполняется сборка конструкции в обратном порядке.
6. Бачок заполняется водой, после чего по необходимости производится регулировка положения поплавка.

Скорректировать работу механизма довольно просто. Необходимо открыть подачу жидкости и проконтролировать, чтобы ее уровень не перевалил через сливной механизм. Вода должна лишь слегка покрывать функциональные элементы системы.

Для регулировки необходимого уровня достаточно поднять либо опустить поплавок, надежно зафиксировав его в оптимальном положении. В первом случае количество воды увеличится, во втором – уровень жидкости в резервуаре снизится.

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

• поплавочного типа;
• использующие ультразвуковые волны;
• устройства с емкостным принципом определения уровня;
• электродные;
• радарного типа;
• работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

• Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
• Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

• излучается ультразвуковой импульс;
• принимается отраженный сигнал;
• анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

• Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
• Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
• Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
• Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
• Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
• Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

• По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
• Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
• По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.