Поплавковый клапан для емкостей с водой

Поплавковый клапан для подачи воды

Поплавковый клапан для подачи воды

Описание

Поплавковые клапана для баков. Поплавковый клапан для водяных резервуаров разработан для предотвращения перелива воды. Он самостоятельно прекращает её подачу, когда уровень жидкости достигает выставленной отметки. Поток возобновляется, при снижении уровня ниже установленного

Удобный и простой клапан для автозаполнения емкостей с водой (для систем полива, поения птицы и животных, для больших инкубаторов и т.д.).
Общая длина 30 см. Длина до поворотного механизма 22 см. Диаметр поплавка 7 см.
Резьба – 1/2″ (внешний диаметр 20мм)

Основным достоинством, которым обладает поплавковый клапан для ёмкости или бака является его независимость от электричества.
Его конструкция довольна простая, что позволяет выполнять его монтаж самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

Поплавковый клапан для ёмкости сконструирован из таких деталей, как:

• поплавок – плавающая часть, реагирующая на изменение количества жидкости;
• подвижный рычаг;
• пропускной узел, в состав которого входят впускные и выпускные патрубки.

Монтаж производится следующим образом:

1. В том месте бака, где будет располагаться подводящая труба, делается отверстие необходимого диаметра.
2. На резьбовой патрубок нанизывается резиновая прокладка (входит в комплект), с её помощью создаётся герметичное соединение.
3. Затем изнутри бака в высверленное гнездо помещается штуцер и с другой стороны закрепляется обжимной гайкой. Не следует её чрезмерно сильно закручивать, иначе можно деформировать штуцер и испортить резьбу.
4. Далее подсоединяется подающий трубопровод. Для этого используются подходящие фитинги.
5. Поплавковый клапан выставляется на предельный уровень воды. Регулировка осуществляется путём завинчивания или ослабления гайки на подвижном рычаге.
6. Теперь проверяется правильность работы устройства. Для этого открывается кран, установленный на подающей трубе, и бак начнёт наполняться. Вместе с поднятием уровня воды поплавок будет устремляться вверх. Когда он дойдёт до верхнего отрегулированного предела, то произойдёт перекрытие выходного патрубка и резервуар перестанет наполняться.

Главное преимущество, которым обладает поплавковый клапан для водяных резервуаров, заключается в его независимости от источников энергии и отсутствии необходимости непрерывного контроля его работы.

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.

​

Поплавковый выключатель уровня воды для управления насосом

Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.

В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:

• контроль уровня жидкости в расходном баке;
• откачка грунтовых вод из погреба;
• отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.

Принцип действия поплавкового датчика

В жидкость помещается предмет, который в ней не тонет. Это может быть кусок дерева или пенопласта, полая герметичная сфера из пластмассы или металла и многое другое. При изменении уровня жидкости этот предмет будет подниматься или опускаться вместе с ней. Если поплавок соединить с исполнительным механизмом, то он будет выполнять функции датчика уровня воды в ёмкости.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

• простота конструкции;
• компактность;
• безопасность;
• автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
• надёжность;
• дешевизна;
• лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Самодельный поплавковый выключатель

Если у вас есть время и желание, то простейший поплавковый датчик уровня воды можно сделать своими руками, и расходы на него будут минимальны.

Механическая система

Для того чтобы максимально упростить конструкцию, в качестве запирающего устройства будем использовать шаровый клапан (кран). Хорошо подойдут самые маленькие клапаны (полудюймовые и меньше). Такой кран имеет ручку, которой он закрывается. Для переделки его в датчик необходимо удлинить эту ручку полоской металла. Полоска крепится к ручке через просверлённые в ней отверстия соответствующими винтами. Сечение этого рычага должно быть минимальным, но при этом он не должен изгибаться под действием поплавка. Длина его около 50 см. Поплавок крепится на конце этого рычага.

В качестве поплавка можно использовать двухлитровую пластиковую бутылку от газировки. Бутылка наполовину заполняется водой.

Проверить работу системы можно, не устанавливая её в резервуар. Для этого установите кран вертикально, а рычаг с поплавком поставьте в горизонтальное положение. Если все сделано правильно, то под действием массы воды в бутылки, рычаг начнёт двигаться вниз и займёт вертикальное положение, вместе с ним провернётся и ручка клапана. Теперь погрузите устройство в воду. Бутылка должна всплыть и повернуть ручку клапана.

Так как клапаны различаются размерами и усилием, которое нужно приложить для их переключения, возможно, нужно будет провести настройку системы. В случае если поплавок не может провернуть клапан, можно увеличить длину рычага или взять бутылку большего объёма.

Монтируем датчик в ёмкости на необходимом уровне в горизонтальном положении, при этом в вертикальном положении поплавка клапан должен быть открыт, а в горизонтальном — закрыт.

Датчик электрического типа

Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:

• Полудюймовая пластиковая труба для пайки водопровода. Длина трубы произвольная и зависит от размера вашего бака.
• Трёхжильный медный провод сечением провода 0,5 мм2. Длина провода равна длине трубки плюс расстояние до блока управления, к которому будет подключаться датчик.
• Брусок пенопласта 5*5*8 см.
• Магнит. Хорошо, если он будет кольцевой, например, от старого динамика. Его внутренний диаметр должен быть на 4−6 мм больше наружного диаметра трубки.
• Два геркона. Один — с нормально замкнутым контактом, другой — с нормально разомкнутым.
• Паяльник, припой и канифоль.

Последовательность изготовления следующая:

1. Из пенопласта делаем поплавок. Для этого скругляем углы, чтобы получился цилиндр. По длине просверливаем отверстие на 3 мм больше наружного диаметра трубы. К одному из торцов цилиндра крепим магнит. Прикрепить его можно на эпоксидный клей или притянуть нитками. Убедитесь, что магнит не топит поплавок.
2. Берём трубку. Нагреваем один из концов и сминаем его так, чтобы образовалось утолщение. Это предотвратит попадание воды внутрь трубы и одновременно будет служить ограничителем нижнего положения поплавка.
3. Надеваем поплавок на трубу магнитом вверх и сдвигаем его в нижнее положение. Поплавок с магнитом должен свободно перемещаться по трубе.
4. Берём провод. Совмещаем его конец с нижним концом трубки. Ставим первую метку в месте, где расположен магнит. Здесь будет расположен геркон нижнего уровня. Вторая метка должна соответствовать верхнему. Эту же метку нанесите на трубу. Это упростит монтаж и настройку работы системы.
5. Берём геркон с нормально разомкнутым контактом и припаиваем его к проводу в месте нижнего уровня. Для этого зачищаем изоляцию на центральной жиле и на одной из боковых.
6. Геркон с нормально замкнутым контактом устанавливаем на верхнем уровне. Его припаиваем к центральной жиле (она общая для обоих герконов) и к оставшейся свободной.
7. В нижнем конце провода жилы должны быть изолированы друг от друга. С другой стороны промаркируйте, какая жила к чему подключена.
8. Провод с герконами вводим в трубу до упора, а его верхний конец фиксируем герметиком.
9. Готовый датчик крепим внутри ёмкости вертикально, учитывая метку верхнего положения поплавка. Трубка обладает некоторой плавучестью. Для того чтобы она не всплывала и не деформировалась, подгрузите её нижний конец.

При изменении уровня жидкости вместе с ней перемещается и поплавок, который действует на электрический контакт для контроля уровня воды в баке. Схема управления с таким датчиком может иметь вид, представленный на рисунке. Точки 1, 2, 3 — это точки подключения провода, который идёт от нашего датчика. Точка 2 — это общая точка.

Рассмотрим принцип действия самодельного устройства. Допустим, в момент включения резервуар пуст, поплавок находится в положении нижнего уровня (НУ), этот контакт замыкается и подаёт питание на реле (Р).

Реле срабатывает и замыкает контакты Р1 и Р2. Р1 — это контакт самоблокировки. Он нужен для того, чтобы реле не отключилось (насос продолжал работать), когда вода начнёт прибывать, и контакт НУ разомкнётся. Контакт Р2 подключает насос (Н) к источнику питания.

Когда уровень поднимется до верхнего значения, сработает геркон и разомкнёт свой контакт ВУ. Реле будет обесточено, оно разомкнёт свои контакты Р1 и Р2, и насос отключится.

С уменьшением количества воды в резервуаре поплавок начнёт опускаться, но пока он не займёт нижнее положение и не замкнёт контакт НУ, насос не включится. Когда это произойдёт, цикл работы повторится заново.

Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды.

В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать трубу и поплавок от загрязнений. Герконы выдерживают огромное количество переключений, поэтому такой датчик прослужит долгие годы.

Как самостоятельно поставить автоматику для наполнения ёмкости?

В случае, когда ёмкость уже приобретена, самое время понять, как правильно организовать её автоматическое наполнение водой.

Как показала практика, львиная доля монтажников устанавливает механический либо электрический ограничитель уровня воды (поплавок) . Но, реальность такова: из-за различного рода примесей, неизбежно присутствующих в воде, рано или поздно, поплавок может попросту не сработать. Потому, установка двух поплавковых выключателей — механического и электрического, на одну ёмкость будет надежной защитой от перелива. Такой метод организации автоматического наполнения емкости является наиболее правильным и профессиональным.

Важным моментом в организации монтажа поплавковых выключателей будет высота их расположения в ёмкости относительно друг друга. Механический поплавок должен находиться уровнем выше электрического и вот почему.

Поскольку электрический поплавок активизирует работу электромагнитного клапана, посредством регулировки ограничителей уровня воды необходимо обеспечить условия, при которых электрический поплавок будет срабатывать прежде механического . Данная необходимость обеспечена техническими требованиями к эксплуатации соленоида электромагнитного клапана: находясь в постоянной активной фазе работы, зачастую выходит из строя раньше гарантированного производителем срока.

Принцип взаимодействия электромагнитного клапана и электрического поплавка:

В момент, когда вода в ёмкости достигает уровня электрического поплавкового механизма, последний посылает сигнал на электромагнитный клапан, тем самым размыкая сеть и прекращая поступление в ёмкость воды путём отключения соленоида.

Поскольку порядок монтажа механического поплавкового элемента предельно прост и понятен, давайте разберёмся с установкой электрического поплавка.

Смонтированный на трубу подачи воды в емкость, электромагнитный клапан соединяется с поплавковым механизмом. Далее, посредством сигнала от поплавка, питание соленоида отключается и клапан останавливает процесс наполнения ёмкости. В случае наполнения промежуточной ёмкости для системы полива, оптимально использовать электромагнитный клапан на 24 B .

Схема подключения будет выглядеть следующим образом:

Трансформатор, установленный в пульте управления, получает питание от сети в 220 В, отдавая на выходе 24 В, имеет два контакта, один из которых соединён с электрическим поплавком, а второй — с электромагнитным клапаном.

В случае нехватки мощности ранее установленного трансформатора, можно установить дополнительный источник питания или произвести его замену на модель более производительную по своим рабочим характеристикам.

Довольно часто наша компания сталкивалась с ситуацией, когда к трансформатору была подключена избыточная для его рабочих параметров нагрузка, например мастер-клапан, клапан наполнения емкости и несколько соленоидов для различных зон полива. Далеко не у каждого трансформатора достаточно мощности для такого числа подключений, потому решение об установке дополнительного оборудования или его замены на более производительную модель — логичное и вполне обоснованное.

Если промежуточный источник воды располагается дома и риски перелива необходимо свести к нулю, в системе, посредством монтажа трубы в самой верхней точке ёмкости, организуется перелив воды в канализацию. Данный метод служит гарантом в случае отказа обоих поплавков.

Также, если вы выбираете в качестве места расположения ёмкости свой дом, рекомендуется принять меры по защите от конденсата. В условиях уличного монтажа ёмкости, данный негативный эффект будет менее заметен ввиду более высокой скорости испарения.

Апеллируя паспортными рекомендациями, ёмкость необходимо доукомплектовывать соответствующим поддоном. В ряде случаев так же используют изоляционный впитывающий материал для обмотки ёмкости. Согласно отзывам потребителей, данная мера помогает преодолеть дискомфорт, связанный с образованием избыточной влаги.

Если наполнение промежуточной ёмкости требуется не для нужд системы полива, к установке рекомендуется латунный электромагнитный клапан на 220 В .

Схема подключения автоматического наполнения ёмкости с латунным клапаном будет выглядеть следующим образом: