Содержание
Применение предохранительных клапанов в системах отопления
Предохранительный клапан в системе отопления устанавливается для сброса возможного чрезмерного давления на внутреннюю часть магистрали или отдельных составляющих отопительного контура.
Скачки давления могут произойти не только в ходе нормальной эксплуатации оборудования или подпитки системы, но и в случаях выхода его из строя, что приводит к аварийным ситуациям. Одной из наиболее распространенных причин является некорректная работа расширительного бака или узла подпитки.
Кроме этого, монтаж описываемого клапана предоставит возможность контролировать поток воды в трубах, оптимизировать его в случаях подпитки системы, исключив выход из строя расширительного бака.
Устройство предохранительного клапана
Основной корпус клапана изготавливается из латуни методом горячей штамповки. Конструкция этого устройства относительно проста и состоит из нижеперечисленных составных частей:
- Корпус;
- Регулирующий вентиль (ручной регулятор);
- Мембрана запирающая;
- Центральный рабочий шток;
- Пружина.
Принцип функционирования клапана заключается в работе центральной пружины и мембраны, которая при сверхнормативных показателях давления сжимается и обеспечивает выход излишков пароводяной смеси через специальное отверстие для сброса.
При нормальных же показателях уровня давления запирающая мембрана, выполненная из эластичных полимерных материалов, плотно прилегает к соединительному отверстию с подающим трубопроводом. Регулятор, расположенный в верхней части устройства, позволяет точно устанавливать необходимые показатели работы клапана.
В некотором смысле принцип работы клапана схож с функциональностью расширительного бака. Наличие подтеков воды в районе установки предохранительного клапана свидетельствуют о его срабатывании.
Виды предохранительных клапанов и рекомендации по выбору
H2_2
Есть несколько типов предохранительных клапанов, которые отличаются не только механизмом работы, но и сферой их применения. Так, для устранения сверхнормативного давления в трубопроводе используются нижеперечисленные типы клапанов, подбор и расчет количества которых необходимо осуществлять с учетом их функциональности:
- Перепускной. Такой клапан сохраняет равномерный проток теплоносителя по всей магистрали. В случае увеличения давления в одном контуре, перепускной механизм перенаправляет излишний объем воды в другой. Основным преимуществом, которым обладает перепускной клапан, является его постоянная работа для поддержания необходимого давления воды, а не активация защитного механизма только в аварийных случаях. Перепускной клапан имеет регулятор со шкалой настройки;
- Сбросной. Один из самых простых по своей конструкции клапанов. Он работает за счет движения пружины и мембраны, и при достижении критической отметки сброс самостоятельно происходит через специальное отверстие. Для контролируемого сброса к отверстию следует зафиксировать патрубок. Оптимально подходит для однотрубной системы с наличием расширительного бака;
- Обратный. Обратные клапаны представляют собой подпружиненные устройства, которые предотвращают изменение направления протока жидкости в системе, направляя ее в сторону расширительного бака. Кроме указанного типа, допускается монтаж и шарового запорного механизма, в котором вместо пружины используется стальной шар. Обратный клапан также устанавливается на узле подпитки, чтобы теплоноситель не попадал в водопроводную сеть;
- Воздушный. Такой тип клапана предназначен для удаления воздушных пробок в системе отопления, которые препятствуют нормальному передвижению воды в контурах. Устанавливаются как в однотрубной, так и в двухтрубной системах;
- Регулировочный. Этот тип клапанов устанавливается непосредственно перед радиаторными батареями. Регулирующий механизм позволяет настраивать необходимую температуру в определенной батарее для поддержания оптимального температурного режима.
Чтобы правильно осуществить расчет и подобрать вид клапана необходимо четко определить те функции, которые он должен выполнять. Схема подключения этих устройств, а также расчет их количества и технических характеристик предусматриваются общим проектом. Подбор типа должен учитывать расчет показателя мощности головного отопительного котла и объем теплообменника, количество теплогенерирующего оборудования и его расположение, а также особенности узла подпитки системы и тип расширительного бака. Стоит отметить, что наиболее универсальным является перепускной клапанный механизм защиты.
Схема и особенности установки
Правила монтажа, подбор и необходимый расчет характеристик предохранительных клапанов содержатся в технических нормативных документах.
Основными требованиями, которые следует учитывать при монтаже этих устройств, являются:
- Установка в подающем контуре в непосредственной близости от отопительного котла и узла подпитки. В определенных случаях при массивной разводке должны быть предусмотрены несколько таких устройств для поддержания допустимого уровня давления;
- В промежутке между местами монтажа предохранительных клапанов недопустима установка регуляторов, расширительного бака, запорных элементов, узлов подпитки или других устройств. Кроме того, нельзя допускать сужения труб, диаметр которых будет меньше диаметра самого клапана.
Расчет и монтаж сбросных механизмов должен предусматривать наличие дополнительного трубопровода, который обеспечивал бы соединение клапана и, например, сточного канала.
Источник: http://domotopim.ru/obsluzhivanie-otopleniya/komplektuyushhie-i-rasxodnye-materialy/predohranitelniy-klapan-v-sisteme-otopleniya.html
Предохранительные клапаны и их описание: особенности регулировки давления и настройки
Иногда возникают неприятные обстоятельства, когда система отопления дает сбой, и давление начинает колебаться. Если давление не регулировать, последствия могут быть опасными. Чтобы не допустить такого, отопительную систему и систему подачи горячей воды следует оснащать предохранительными клапанами. Что это такое, и как они работают – мы и расскажем в этом материале.
Виды предохранительных клапанов
В системе отопления предохранительный клапан выполняет защитную функцию с целью не допустить высокого давления. Особенно это важно для котлов парового типа.
Давление поднимается чаще всего вследствие таких причин:
- отказ автоматических систем регулировки давления;
- резкое повышение температуры окружающей среды и появление пара.
Предохранительные изделия в основном бывают двух видов:
- пружинные;
- рычажно-грузовые.
В рычажно-грузовых конструкциях действию давления на золотник противодействует груз, его сила передается посредством рычага на шток. Он перемещается по длине рычага, и можно таким способом регулировать силу давления золотника к седлу. Далее он открывается, когда рабочая среда начинает давить на нижнюю часть золотника с усилием больше, чем сила рычажного натиска и вода уходит через патрубок.
А пружинные предохранительные агрегаты работают с помощью электромагнитного привода. На шток золотника оказывает давление пружина, и регулировка происходит путем смены степени сжатия пружины.
Небольшие системы отопления лучше всего сочетаются с пружинными изделиями, их преимущества в этом случае такие:
- компактность;
- настройка способна меняться лишь при использовании инструментария;
- шток золотника может иметь разное положение;
- возможность комбинации с другими изделиями.
По принципу работы предохранительные клапаны разделяются на такие:
- приборы прямого действия;
- непрямого;
- двухпозиционного.
Предохранительный клапан прямого действия может открываться только под давлением рабочей среды, непрямого – под влиянием источника давления.
А по типу подъема запора устройства бывают:
- малоподъемными;
- среднеподъемными;
- полноподъемными.
Материалы изготовления
Предохранительные изделия могут быть изготовлены из таких материалов:
- латунь;
- сталь;
- оцинкованная сталь;
- нержавейка.
Предохранительный латунный муфтовый клапан для котла оснащен резьбой с двух сторон, с входной стороны есть прокладка. Механизм при этом пружинный. Давление извне может усилить блокировку. После сборки конструкции ее опрессовывают, поэтому клапан данного типа очень надежен и доступен в плане стоимости.
Клапан предохранительно-запорный также может работать в канализационной системе с целью защиты от давления обратного потока.
Особенности трехходовых клапанов
Назначение и принцип работы трехходовых предохранительных клапанов несколько отличается от других вариантов и вот ключевые их отличия:
- применение допустимо в низкотемпературных системах отопления для охлаждения носителя;
- есть возможность регулировать изделие вручную или с помощью электропривода;
- наличие одного входного и двух выходных отверстий;
- для регулировки потока есть специальная заслонка в виде шара или штока, который направляет его в нужное отверстие.
Такие клапаны чаще всего применяются в системах отопления, которые включают в себя «теплые полы». Таким способом вода для обогрева полов будет гораздо прохладнее, чем вода в радиаторе.
Для изготовления трехходовых предохранительных клапанов применяют:
Латунные конструкции наиболее распространены при установке домашних систем отопления, а стальные и чугунные больше характерны для более крупных установок промышленного назначения.
Также стоит обратить внимание да взрывной предохранительный клапан, который способен предотвратить взрыв горючих газов или угольной пыли. Они сделаны таким способом, что если вещество взрывается, то повреждается лишь мембрана конструкции, а трубопровод остается невредимым.
Изделие такого типа работает в автоматическом режиме. В зависимости от давления, их различают несколько их видов:
- с давлением до 2 кПа;
- до 40 кПа;
- 150 кПа включительно.
Как правильно выбрать предохранительный клапан
При выборе предохранительного клапана следует продумать огромное количество тех или иных факторов. В частности, обязательно учитывайте рабочее давление окружающей среды. Если такое давление выше нормы, то нужно выбирать изделие на 2 бар, которое сможет выдержать подобные условия эксплуатации изделия. Помимо этого можно выбирать вариант с возможностью регулировки давления, чтобы можно быть осуществить настройку требуемого режима и выяснить точные параметры, в частности, условный диаметр.
Существует ряд норм касательно выполнения расчетов, также можно в интернете найти специальные расчетные программы. Можно обойтись и без расчетов, и взять конструкцию с диаметром не менее диаметра выходного патрубка вашего котла, но такое вычисление не будет точным и не сможет гарантировать высокий уровень безопасности и производительности.
В целом, чтобы правильно выбрать нужно изделие, следует продумать следующие параметры:
- определиться с типом изделия;
- с размером, чтобы давление в системе не превышало допустимые рамки;
- лучше для дома выбирать изделия пружинного типа;
- открытые устройства подходят лишь в том случае, если вода уходит в атмосферу, а закрытые –если в отводящий трубопровод;
- после расчетов можно определить, подойдет ли низкоподъемный клапан или полноподъемный;
- просчитайте свой бюджет.
Цены на предохранительный клапан варьируются в зависимости от материала и других особенностей. Например, мембранную конструкцию итальянского производства можно приобрести примерно за 4 у.е., а латунную – начиная от 12 у.е. Также есть некоторые модели клапанов, стоимость которых превышает 100 у.е.
Особенности установки предохранительного клапана
Во время установки клапана нужно строго соблюдать все правила, которые перечислены в нормативной документации изделия. Также установку нужно проводить с учетом мощности и рабочего давления.
Но ключевые принципы установки такие:
- осуществите предварительный расчет элементов конструкции;
- установку проводите на подающем трубопроводе рядом с котлом;
- рядом с клапаном рекомендовано поставить манометр;
- при использовании пружинной конструкции , пружинная ось должна быть вертикальной и размещаться над корпусом;
- рычаг клапана рычажно-грузового типа должен стоять горизонтально над клапаном;
- в системе горячей воды клапан надо ставить в верхней точке нагревателя воды на ее выходе;
- нельзя сужать диаметры при несоответствии размеров клапана и диаметра трубопровода и других причинах;
- соединительная труба не должна быть слишком длинной;
- после подключения к трубопроводу патрубки нужно выводить в безопасное место;
- настройка клапанов делается на 20 процентов больше рабочего давления отопительной системы;
- проверку нужно выполнять принудительным открытием.
Также нельзя забывать о том, что регулировать и проверять давление нужно как минимум раз в году перед отопительным сезоном.
Как настроить предохранительный клапан
Настраивать клапан нужно по месту установки после завершения монтажных работ и после того, как промыта система. Задайте давление настройки, проверьте давление начала открытия и закрытия изделия.
Настройки нужно ставить чуть выше максимального рабочего давления, которое допустимо при нормальном режиме эксплуатации конструкции. А давление полного открытия не должно быть выше минимального уровня самого слабого элемента системы. Давление закрытия должно превышать показатель минимально допустимого.
Настраивать давление в пружинной конструкции нужно путем вращения специального винта, который сжимает пружину, а рычажную конструкции настраивают посредством нужной массы груза.
Итак, клапан готов к работе, если он в состоянии обеспечить герметичность перекрытия, а также полное открытие и закрытие затвора. Кроме того, давление может отклоняться в пределах допустимых колебаний, которые приведены в техническом паспорте изделия.
- Вадим Николаевич Лозинский
- Распечатать
Источник: https://kotel.guru/truby/klapana/predohranitelnye-klapany-s-nastroykoy-regulirovki-davleniya.html
Предохранительный клапан для системы отопления: подбор, установка
Предохранительные клапаны для отопления
Работа автономной отопительной системы не всегда может быть стабильна. Резкие перепады температуры и как следствие – давления, сказываются на целостности соединения труб и радиаторов. Для предотвращения этого необходимо специальное защитное устройство – предохранительный клапан для системы отопления: подбор, установка его входит в обязательный перечень монтажных работ.
Функции перепускного клапана
Во время нагрева теплоносителя происходит его расширение – естественное увеличение объема приводит к повышению давления на внутренние стенки трубопроводов и приборов отопления. При превышении определенного значения (обычно около 3,5 бар) нарушается герметичность стыков, что приводит к порывам и аварийным ситуациям. Для своевременного сброса излишка горячей воды необходимо устанавливать клапан предохранительный для котла отопления, или как его еще называют – перепускной.
Он должен выполнять следующие функции:
- Своевременно удалять излишек теплоносителя, снижая при этом давление внутри системы;
- Обладать возможностью настройки. В автономной системе частного дома предохранительный клапан для отопления должен иметь функцию ручной настройки максимально допустимого значения давления;
- Надежность эксплуатации. Конструкция и материал изготовления должны обеспечивать нормальную работу предохранительного клапана для системы отопления.
На выбор определенной модели влияют характеристики теплоснабжения – значение оптимального и максимального давления в трубах, месторасположение расширительного бака, протяженность магистрали и ее тип (однотрубная, двухтрубная или коллекторная). Но прежде чем приобрести устройство, нужно изучить параметры, которыми характеризуется предохранительный клапан для отопления: принцип работы, конструкция и специфика монтажа.
Виды и особенности конструкции клапанов для отопления
В настоящее время для работы перепускных клапанов применяются два различных по своей сути принципа работы – пружинный и рычажно-грузовой. Последний чаще всего используются для больших магистралей центрального отопления. Рассмотрим специфику работы каждого из них.
Пружинные клапана
Схема пружинного перепускного клапана
Этот сбросной предохранительный клапан системы отопления устанавливается в частных домах и квартирах.
Принцип действия этого механизма заключается в следующем. Поток жидкости воздействует на затвор капана, движение которого ограничивается пружиной. Как только значение давления превысит силу сжатия пружины – шток поднимется вверх. В результате этого теплоноситель поступит в выходной патрубок. После стабилизации внутреннего объема воды пружина клапана предохранительного для котла отопления вернет затвор в исходное положение. В итоге поток теплоносителя перестает поступать в выходной патрубок.
Рычажно-грузовой клапан
Такой тип сбросного предохранительного устройства применяется для трубопроводов больших диаметров (от 200 мм). В нем вместо пружины усилие на шток оказывает груз с различной массой.
Перед тем как подобрать предохранительный клапан для системы отопления с подобной конструкцией, необходимо ознакомиться со спецификой его эксплуатации. Прежде всего – это грубая настройка критического значения давления. Сделать это можно изменяя массу на внешнем рычаге. У пружинных моделей это можно сделать провернув регулирующий колпачок. Причем минимальное изменение значения давления может составлять 0,2 бар.
Выбираем оптимальную модель
Пружинный предохранительный клапан в разрезе
Процесс подбора предохранительного клапана системы отопления должен основываться на ее эксплуатационных характеристиках. Для этого помимо параметров отопления нужно ознакомиться с нормативным документом – ГОСТ 24570-81, который подробно описывает критерии выбора.
Так как рычажно-грузовые механизмы применяются в больших трубопроводах, то будут рассмотрены условия для пружинных моделей предохранительного клапана для котла отопления. Они разделяются на несколько основных пунктов – требования к механизму, трубопроводам и материалу изготовления.
Механизм
В конструкции перепускного клапана основными элементами являются пружина, шток и тарелка, на которую воздействует давление теплоносителя. В совокупности они должны формировать надежный механизм с точно рассчитанными параметрами. Главными из них являются условия срабатывания предохранительного клапана для системы отопления, подбор, установка.
Различают два этапа в работе устройства – время начала движения штока и полное открытие прохода для удаления излишка воды. Процентная разница значения давления между ними является основной характеристикой клапана. Кроме этого, она зависит от номинального значения давления в системе отопления.
- До 0,25 МПа – 15%;
- Свыше 0,25 МПа – 10%.
Чем выше рабочее давление, тем быстрее должно срабатывать устройство. При этом витки пружины предохранительного клапана для отопления не должны соприкасаться друг с другом.
Регулировочный механизм обязательно защищен от непосредственного влияния горячей воды.
Так как при долгом простое возможно «залипание» пружины, то в устройстве должен присутствовать механизм проверки его работоспособности (шток для ручного оттягивания пружины).
Подвод трубопровода
Перед тем как подбирать предохранительный клапан для системы отопления, нужно правильно определиться с его диаметром. Он не должен быть меньше самого подводящего патрубка. В противном случае гидравлическое сопротивление не позволит устройству нормально выполнять свои функции. Обязательно предусмотрена защита сбросного предохранительного клапана для системы отопления от промерзания – воздействие минусовых температур негативно влияет на работу.
Во время монтажа предохранительный клапан системы отопления должен иметь уклон только в сторону котла. Это обеспечит минимальные гидравлические потери при воздействии давления на тарелку.
Материал изготовления
Корпус чаще всего изготавливается из латуни, так как этот материал имеет минимальный коэффициент температурного расширения, надежен и доступен в финансовом плане. Подбор предохранительного клапана системы отопления по этому параметру очень важен – при достижении максимального давления корпус не должен разрушаться.
Для предохранительного клапана отопления принцип работы заключается еще и в своевременной настройке значения давления срабатывания. Чтобы сделать это максимально быстро регулирующий блок изготавливается из специального термостойкого пластика. Он не изменяет своей геометрии и остается жестким даже при максимальной температуре воды.