Предохранительный клапан сброса давления газа: виды сбросных клапанов и правила работы с ними

Главная / Автоматика котлов

Опубликовано: 13.06.2019

Время на чтение: 6 мин

13139

Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.

1 Устройство и принцип действия клапана
2 Виды предохранительных клапанов
3 Как выбрать надежный клапан
4 Место установки предохранительных клапанов
5 Настройка предохранительных клапанов
6 Акт настройки

Клапан предохранительный – все о типах, принципе работы и устройстве

На рынке предохранительной арматуры для котлов и систем отопления основную нишу занимают пружинные предохранительные клапана. Многие производители изготавливают модели самых разных диаметров и на различные диапазоны настройки. Основным назначением предохранительного клапана является защита трубопроводных систем и котлов от превышения давления. Достоинством данного оборудования является его работа в автоматическом режиме. При превышении настроечного давления теплоносителя клапан открывается и начинает сбрасывать излишки теплоносителя в отводной трубопровод. Когда давление опускается в рабочие пределы, то клапан автоматически закрывается и прекращает сброс теплоносителя.
Устройство пружинного предохранительного клапана

Предохранительный клапан пружинного типа представляет собой изготовленный из латуни или бронзы корпус, внутри которого находится предохранительный пружинный механизм. В основе данного механизма лежит стальная пружина, защищенная от внешнего воздействия пластиковым колпачком, который также выполняет функцию проверочной ручки. Проверочная ручка позволяет в случае необходимости в ручном режиме осуществить принудительное открытие клапана для проверки его работоспособности. Для надежной защиты пружинного механизма от попадания в него теплоносителя имеется мембрана, изготовленная из этилпропиленовой резины.

Принцип работы пружинного предохранительного клапана

В основе принципа работы предохранительного клапана лежит взаимное противодействие на затворе давления воды, стремящегося открыть клапан и усилия пружины, направленного на удержание затвора в закрытом положении. Предохранительный клапан будет закрыт до тех пор, пока давление воды на затворе не превысит усилие пружины. Необходимо отметить, что клапан начинает срабатывать уже при давлении примерно на 3% меньшем, чем настроечное. Если давление в системе продолжает расти, то это приводит к дальнейшему подъёму затвора (пропорционально давлению теплоносителя) и равномерному увеличению объёма сбрасываемой воды. Полное открытие предохранительного клапана наступает при давлении примерно 110-115% от настроечного (в зависимости от модели). После сброса излишков теплоносителя давление в системе начнёт снижаться и как только усилие пружины предохранительного клапана преодолеет статическое и динамическое давление вытекающей воды, затвор закроется. Полное закрытие предохранительного клапана наступит при снижении давления в системе до 80% от настроечного.

Настройка пружинного предохранительного клапана

Настройка предохранительного клапана выполняется по месту установки, после завершения всех монтажных работ и промывки отопительной системы.

Настройку давления в пружинном предохранительном клапане выполняют вращением специального регулировочного винта, сжимающего пружину, которая прижимает затвор к седлу. После этого проверяется давления срабатывания клапана, полного его открытия и закрытия.

В некоторых предохранительных клапанах производителем в заводских условиях уже настроено и зафиксировано давление срабатывания, поэтому самостоятельная регулировка давления в них уже невозможна. В них имеется специальная неснимаемая крышка, которая защищает от перенастройки клапана. Фирмы-изготовители для удобства пользования вводят цветовую маркировку крышек в соответствии с давлением настройки: черный цвет – 1,5 бар, красный – 3 бар, желтый – 6 бар (предохранительные клапана Valtec VT 490).

Производители рекомендуют периодически прочищать предохранительные клапана в случаях, когда система отопления работает стабильно, без превышения давления. Это обусловлено тем, что клапан находится без работы в течение длительного времени, что может стать причиной его засорения различными загрязнениями. Для прочистки предохранительного клапана («подрыва») необходимо провернуть колпачок по направлению стрелки до характерного щелчка. Данная процедура позволяет избежать течей, большая часть которых вызвана именно засорением и последующим неплотным прилеганием затвора к седлу клапана.

Расскажите о нас друзьям:

Источник

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.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой. Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом. ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.

Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа клапана понадобятся:

разводной ключ;
фум — лента или пакля;
специальная паста для герметизации мест соединения.

Ход работ

Каждое изделие, предназначенное для спуска избыточного давления, укомплектовано инструкцией по монтажу, которую следует внимательно изучить до начала работ. Перед установкой также нужно выполнить отключение водонагревателя от сети и слить из него воду. Клапан должен быть размещён на холодном водопроводе до запорного крана. Последовательность монтажа клапана следующая:

разметка места установки;
удаление части трубы размером, соответствующим длине корпуса устройства;
нарезка резьбы на концах труб:
покрытие резьбовой части паклей или фум-лентой;
накручивание клапана на резьбу труб;
подключение к другому патрубку трубку, ведущую в канализационную систему.
затягивание резьбового соединения с помощью разводного ключа;
герметизация места соединения специальной пастой;
настройка прибора, в соответствии с паспортными значениями (при необходимости).

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.

Выбор

Очень важно сделать правильный выбор предохранительного клапана для системы отопления, который предотвратит закипание котла и понизит давление. Чтобы клапан работал правильно, необходимо:

Выбрать пружинное оборудование, в котором пружина буде противодействовать давлению теплоносителя.
Определиться с размером и типом устройства, чтобы давление в системе отопления не превышало допустимых значений, так как именно оно должно помочь работе системы.
Клапан открытого типа необходимо выбирать в том случае, если в атмосферу сбрасывается вода, а закрытый – если вода сбрасывается в обратный трубопровод.
Полноподъемный и низкоподъемный клапан желательно выбирать с учетом пропускной способности.
При сбрасывании воды в атмосферу рекомендуется устанавливать устройства открытого типа. Для котлов, работающих на жидком топливе, следует выбирать низкоподъемные клапаны, для газовых котлов – полноподъемные.

Вся сила – в паре.

Пароконденсатные системы для промышленных предприятий

Существуют разнообразные типы предохранительных клапанов, поэтому найти клапан, удовлетворяющий тем или иным требованиям, довольно просто. После того как подходящий тип клапана будет выбран, необходимо рассчитать давление полного открытия и соответствующую пропускную способность, а также выбрать нужный размер клапана и давление настройки.

Давление настройки предохранительного клапана

Чтобы правильно определить давление настройки клапана, нужно знать следующие параметры: Рабочее давление

(РД) – рабочее давление в системе в условиях полной нагрузки при нормальном протекании рабочего процесса..

Номинальное рабочее давление

(НРД) – рабочее давление при постоянной номинальной нагрузке.

Расчетное давление

– иногда его называют максимально допустимым рабочим давлением (МДРД) или безопасным рабочим давлением (БРД). Это избыточное давление, на которое производится расчет системы. Оно представляет собой максимальное давление при нормальных рабочих условиях (относительно максимальной рабочей температуры) системы.

Предельное повышение давления

(ППД) – давление, превышающее расчетное на нормативно, в %, установленную величину. В системе, защищенной предохранительными клапанами, на при каких условиях не может создаваться давление, превышающее ППД. В паровых системах ППД часто на 10% выше, чем МДРД, однако это не всегда так. Если значение МДРД сразу установить нельзя, необходимо связаться с ответственным за безопасную эксплуатацию системы, либо с профильной проектной организацией. Если ППД получить не удается, его ни в коем случае нельзя принимать большим, чем МДРД..

Устройство и принцип работы в зависимости от вида

Рычажно-грузовой

Рычажные предохранительные клапаны применяются исключительно в промышленных системах, рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубопровода свыше 200 мм.

Навешенный на рычаг груз, оказывает давление на шток. При превышении силы, которую оказывает давление в системе с одной стороны, над силой, которую оказывает груз с другой стороны, шток открывается, выпуская теплоноситель или пар. Как только силы давления внутри системы становится недостаточно (оно не достигает критической отметки), шток под весом груза на рычаге перекрывает систему.

Рычажно-грузовой сбросной клапан в разрезе.

Таким образом, критическое давление, при котором необходимо произвести сброс, регулируется длинной рычага и весом на нем.

Пружинный

Более современным и более дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он не уступает по эффективности рычажно-грузовому, надежен и имеет компактные габариты, поэтому широко используется в системах индивидуального отопления частных домов.

Работает пружинный сбросной клапан по такому же принципу, только вместо груза на шток воздействует пружина:

со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.

Принцип работы пружинного предохранительного клапана, предназначенного для системы индивидуального отопления.
Существуют как рассчитанные на конкретное давление (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, критическое давление для сброса в которых устанавливается при монтаже. Также они могут быть открытыми или закрытыми. Первые сбрасывают воду или пар во внешнюю среду, закрытые клапаны – в подключенный к ним трубопровод.

Клапаны теплового сброса

Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что работают они исключительно в закрытых системах (т.к. кипение теплоносителя в системе с открытым расширительным баком может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают, когда температура теплоносителя уже превысила существенную отметку – свыше 95-100°C.

Наиболее эффективным, но крайне дорогостоящим является клапан теплового сброса, реагирующий на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип работы заключается во все той же мембране, которая контролируется пружиной, но приводится в действие он не напором потока воды, а термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагревании от теплоносителя.

Установка насоса в системе отопления: размещение, способ врезки и другие тонкости

Как правильно установить насос в систему отопления, уже функционирующую с использованием естественной циркуляции?

Как установить насос в систему отопления, проектирующуюся для нового дома? Какую запорную арматуру можно использовать, а какую — не стоит? Попробуем выяснить.

Есть ли какие-то тонкости у организации принудительной циркуляции в контуре отопления? Давайте выясним это вместе.

Зачем нужен насос

Начнем с главного: выясним, нужна ли установка насоса на отопление, если оно уже много лет исправно работает без него. Что изменится?

Плюсы

Резко уменьшится инерционность системы. Если при естественной циркуляции между розжигом котла и ощутимым нагревом дальних от него радиаторов может пройти не меньше часа, то с принудительным нагнетанием теплоносителя дом будет начинать прогреваться уже через считанные минуты.
Температура отопительных приборов выровняется. Особенность любой гравитационной системы — неодинаковый нагрев радиаторов, ближних к котлу и дальних от него. Теплоноситель, циркулирующий довольно медленно, успевает остыть раньше, чем опишет полный круг по контуру.
Если при прокладке труд где-то они смонтированы с отрицательным уклоном — это не повлияет на циркуляцию. Установка насоса в систему отопления резко увеличит перепад давления, и неизбежные при контруклоне воздушные пробки перестанут быть помехой.

Однако: непрерывное журчание при наличии воздуха в контуре может раздражать. Функциональность функциональностью, но о возможности стравить воздух отовсюду все же лучше позаботиться.

Минусы

Есть ли у систем с циркуляционным насосом отрицательные стороны?

Цена киловатт-часа электричества стабильно растет, а насос его потребляет. Хоть и немного — не больше 100 ватт на максимальных оборотах.

У этого устройства три рабочих режима: 55, 70 и 100 ватт.

Если система отопления будет проектироваться только в расчете на принудительную циркуляцию, первое же длительное отключение электричества приготовит для владельца дома крайне неприятный сюрприз. Перегрев теплоносителя котлом может вызвать разрушение контура отопления, а остановка циркуляции — последующую разморозку.

Выводы

Если с потреблением электроэнергии электрическим насосом сделать что-то проблематично по определению, то вторая проблема решаема. Причем решение очевидно: при проектировании системы нужно заложить в проект возможность работать и за счет естественной циркуляции.

Ставим насос

Позиция относительно горизонта

Как правильно установить насос на отопление с точки зрения ресурса его работы? Наверняка ведь есть факторы, способные привести к ускоренному износу механики.

Инструкция связана с особенностями работы механической части устройства. Устройство насоса для отопления, применяющегося для создания индивидуальных отопительных систем умеренной мощности, подразумевает непрерывное охлаждение ротора и вала с подшипниками циркулирующим теплоносителем.

Чтобы воздушные пробки не оставили подшипники без смазки и охлаждения, вал двигателя должен располагаться строго горизонтально.

Правильные и неправильные положения насоса.

Фильтрация воды

Перед насосом крайне желательна установка грязевика. Его функция — отфильтровать неизбежные песок, окалину и прочие абразивные частицы, разрушающие крыльчатку и подшипники циркуляционного насоса.

Поскольку диаметр врезки для насоса обычно невелик, вполне подойдет обыкновенный фильтр грубой очистки. Бочонок, предназначенный для сбора взвесей, должен быть направлен вниз — так он не будет препятствовать циркуляции воды, даже когда уже частично заполнен.

Внимание: на большинстве фильтров стрелкой указывается рекомендованное направление циркуляции воды при его монтаже. Да, фильтр будет выполнять свою функцию даже при неправильной установке; однако чистить его придется куда чаще, и удалить ВЕСЬ осадок будет куда сложнее.

Расположение насоса в контуре

Где, в какой именно части контура рекомендуется установка насоса для отопления?

Формально современные насосы одинаково хорошо работают и на подаче, и на обратке в любой части контура отопления. Однако:

Чем выше температура теплоносителя — тем ниже ресурс подшипников и всех пластиковых частей устройства. С этой точки зрения врезать его все же стоит на обратном трубопроводе, непосредственно перед котлом.
Расширительный бак рекомендуется монтировать на участке контура с максимально близким к ламинарному потоком теплоносителя. После насоса поток неизбежно будет турбулентным. Отсюда вторая поправка: циркуляционный насос врезается перед котлом и после расширительного бака.

Оптимальное условие для расширительного бака — поток воды с минимумом завихрений. Перед насосом струя в контуре почти ламинарна.

Байпас

Помните наши размышления о том, что крайне желательно, чтобы отопление могло работать и при отключенном электричестве? Пусть и с меньшей эффективностью?

Как установить насос на отопление своими руками таким образом, чтобы он не помешал естественной циркуляции?

Давайте немного подумаем вслух. Гравитационная система характеризуется, прежде всего, минимальным перепадом между подачей и обраткой. Стало быть, для приемлемой скорости циркуляции нужно минимальное гидравлическое сопротивление контура.

А что его увеличивает?

Повороты и изгибы контура.
ЛЮБАЯ запорная арматура.

К слову: именно с этой точки зрения в любой автономной системе отопления стоит применять только современные шаровые вентиля. В отличие от своих винтовых собратьев, они оказывают минимальное сопротивление току воды в открытом виде. Чтобы понять, почему это так — взгляните на открытый вентиль этого типа.

Когда вентиль открыт, просвет в нем не отличается от просвета трубы. Кроме того, нет изгибов и поворотов, на которых теряется перепад.

Снижение диаметра трубы.

Выводы?

Насос врезается параллельно основному контуру, не размыкая его. Для работы гравитационной системы диаметр контура должен быть не меньше ДУ32; диаметр врезки насоса куда меньше.
Между врезками устанавливается вентиль, полностью перекрывающий основной контур при работе насоса. Иначе он будет работать, гоняя воду по кругу между врезками.
Перед насосом и после него монтируются вентиля, позволяющие отсечь неисправное устройство и демонтировать его при неисправности без сброса всего отопления.

У такой схемы врезки есть уязвимое место — необходимость при отключении света вручную переключаться с насоса на байпас. Да, если вы дома — не заметить отключение электричества трудно; но что, если все ваши домашние отсутствуют?

Решением станет обратный клапан. В штатном режиме он закрывается; как только давление в основном контуре до насоса стало больше, чем после него — клапан открыт. Как всегда, есть тонкости.

Все пружинные обратные клапана дают заметную потерю напора: воде нужно преодолеть сопротивление пружины. Что, понятно, идет вразрез с нашими целями. Выход — шариковый клапан, установленный горизонтально. Его сопротивление потоку воды будет минимальным, как и напор, нужный для открытия клапана.

Схема на фото будет переключаться с принудительной на естественную циркуляцию без вашего участия.

Заключение

Немного дополнительной информации и рекомендаций по установке интересующих нас устройств вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!

Критерии выбора предохранительного сбросного клапана

Механизм прижима

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому используются в промышленных отопительных системах.

Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый вид сбросного клапана.

Высота подъема

Клапаны сброса давления имеют разную высоту подъема затвора:

Малоподъемная модель ПС-350.Малоподъемные. Высота затвора в малоподъемных клапанах не превышает 1/20 диаметра седла. Имеют относительно низкую пропускную способность и простую конструкцию. Применяются в магистралях с жидким теплоносителем. Как правило, малоподъемной предохранительной арматуры достаточно для системы отопления с водяным контуром мощностью до 40-43 кВт. Для предотвращения аварии в таких системах необходимо сбросить небольшой объем теплоносителя.
Полноподъемные. Высота затвора в полноподьемных клапанах больше или равна диаметру седла. Как правило, это рычажно-грузовые механизмы, более дорогие и сложные по конструкции. Полноподъемные клапаны имеют высокую пропускную способность, могут быть установлены на магистрали, в которых циркулируют газы, пар или сжатый воздух.

Полноподъемная модель PN 16.

Скорость срабатывания механизма

По скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.

В отопительных системах частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять таки, их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально возрастанию давления в магистрали, соответственно и объем сбрасываемого теплоносителя возрастает пропорционально. В таких клапанах отсутствуют автоколебания, они поддерживают корректный уровень давления и стоят дешевле.

Двухпозиционная предохранительная арматура отличается моментальным подрывом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сбросить большие объемы теплоносителя, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого сброса большого количества жидкого теплоносителя, в магистрали существенно снижается давление, после чего клапан резко закрывается. Поэтому двухпозиционную предохранительную арматуру рекомендуют устанавливать на магистрали со сжимаемой средой (воздух, газ, пар).

Диаметр

Диаметр предохранительного клапана сброса давления в системе отопления не должен быть меньше разъема подводящего патрубка. В противном случае, работе механизма будет мешать постоянное гидравлическое давление.

Производитель

Поскольку предохранительные клапаны имеют довольно простую конструкцию, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одинаковой технологии, критических различий между арматурой различных производителей нет.

Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе

Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться. Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать
Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе

Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.

Существует несколько видов регулирующей арматуры, которая справляется с этой задачей лучше, чем человек.

Перепускной, или переливной, клапан позволяет стабилизировать давление в трубопроводе путем перенаправления рабочей среды через дополнительную ветку трубопровода, называемую байпасом.

Регуляция происходит не единоразовым или периодическим стравливанием излишка теплоносителя, а порционно, благодаря чему поддерживается напор жидкости или газа постоянно на одном уровне.

Устройством можно и нужно оснащать трубопроводы любой сложности, но больше всего в регулировке напора нуждаются:

многоконтурные отопительные системы – в случае отключения одного из контуров уменьшается потребление теплоносителя и увеличивается давление, что может вызвать порывы трубопровода, перегрузить насос и теплогенерирующий прибор – чтобы этого избежать, нужно снизить давление и поддерживать его на нужном уровне; отопительные системы, оснащенные терморегуляторами, и системы горячего водоснабжения – при настройке температуры изменяется объем потребляемого теплоносителя, и нужно быстро восстановить баланс давления в контуре; системы водоснабжения, оснащенные водонагревателями накопительного типа – в бойлере и трубопроводе вода находится под высоким давлением, а так как от постоянной регулировки и частых включений-выключений воды рывками меняется объем подаваемой жидкости, то давление рабочей среды особенно важно регулировать, чтобы не произошло аварии и не сломался водонагреватель.

Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели

Стандартный предохранительный клапан для бойлера по исполнению может отличаться несколькими особенностями конструкции. Эти нюансы не изменяют функциональность устройства, а лишь упрощают использование и обслуживание. Чтобы правильно выбрать узел безопасности надо знать, какие бывают предохранительные клапаны для бойлеров и чем они отличаются.

Рычажные модели

Самый распространенный тип стандартного узла безопасности – модель с рычажком. Такой механизм можно привести в действие вручную, что удобно при проверке или сливе воды из бака бойлера. Делают это так:

горизонтально расположенный рычаг устанавливают вертикально;
прямое соединение со штоком приводит в действие пружинный механизм;
пластинка предохранительного клапана принудительно открывает отверстие и из штуцера начинает течь вода.

Даже если не требуется полное опустошение бака, контрольный слив выполняют ежемесячно для проверки работоспособности узла безопасности.

Различаются изделия конструкцией рычажка и штуцером для сброса воды. Если имеется возможность, то лучше выбрать модель с зафиксированным к корпусу флажком. Крепление выполнено болтом, препятствующим ручное открывание рычажка детьми. Изделие имеет удобную форму штуцера в виде елочки с тремя нарезками, что обеспечивает надежную фиксацию шланга.

Более дешевая модель не имеет фиксации флажка. Рычажок можно случайно зацепить рукой и начнется ненужный слив воды. Штуцер короткий, всего с одним кольцом нарезки. Фиксировать шланг на такой выступ неудобно и при сильном давлении его может сорвать.

Модели без рычага

Предохранительные клапана без рычага – самый дешевый и неудобный вариант. Такие модели часто идут комплектом с водонагревателем. Опытные сантехники их просто выбрасывают. Работают узлы аналогично рычажным моделям, только нет возможности вручную выполнять контрольный слив или опустошение бака бойлера.

Модели без рычага бывают двух исполнений: с крышкой на конце корпуса и глухие. Первый вариант более удобен. При засорении крышку можно открутить для очистки механизма. Глухую модель нельзя проверить на работоспособность и очистить от накипи. Штуцера сброса жидкости у обоих клапанов короткие с одним кольцом нарезки.

Узлы безопасности для больших водонагревателей

На водонагреватели с объемом накопительного бака от 100 л ставят усовершенствованные предохранительные клапана. Работают они аналогичным образом, только дополнительно комплектуются шаровым краном для принудительного слива, а также манометром.

Особое внимание стоит обратить на штуцер отвода жидкости. Он резьбовой. Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом

Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом.

Модели оригинального исполнения

Для любителей эстетики и комфорта производители предлагают узлы безопасности в оригинальном исполнении. Изделие комплектуют манометром, наносят хромированное покрытие, придают элегантную форму. Выглядят изделия красиво, но стоимость их высокая.

Различие по маркировке корпуса

Качественные изделия на корпусе обязательно имеют маркировку. Производитель указывает максимально допустимое давление, а также направление движения воды. Вторая маркировка – это стрелка. Она помогает определить, какой стороной поставить деталь на патрубок бойлера.

На дешевых китайских моделях маркировка часто отсутствует. С направлением жидкости без стрелки разобраться можно. Пластинка обратного клапана должна открываться вверх по отношению к патрубку бойлера, чтобы внутрь бака поступала вода из водопровода. А вот с допустимым давлением без маркировки определиться не получится. При несоответствии показателя узел безопасности постоянно будет течь или, вообще, не сработает в аварийной ситуации.

Другие типы клапанов

Когда пытаются сэкономить на группе безопасности, на водонагреватель пытаются установить подрывной клапан, предназначенный для системы отопления. По функциональности узлы схожи, но есть один нюанс. Подрывной клапан не способен понемногу стравливать жидкость. Механизм сработает, когда избыток давления достигнет критической отметки. Подрывным клапаном можно только стравить всю воду из бака при аварии.

Отдельно стоит рассмотреть установку только обратного клапана. Механизм этого узла наоборот запирает воду внутри бака, не давая ей стечь в трубопровод. При избытке давления рабочая пластина со штоком не способна сработать в обратную сторону, что приведет к разрыву бака.

Акт настройки

Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.

Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются». В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.

Если не ограничить нагрев воды в котле, то она закипит и превратится в пар, что приведет к критическому росту давления в отопительной сети. Далее следует разрыв трубопровода или водяной рубашки теплогенератора. Во избежание описанной аварийной ситуации на выходе котла ставится предохранительный клапан для отопления, сбрасывающий избыточное давление из системы. Наша публикация посвящена выбору и установке этого важного элемента.

Особенности конструкции и типоразмеры

ПСК нельзя изготавливать кустарным способом, изделия производят в заводских условиях согласно требований ГОСТ или ТУ.

Материал должен быть прочным, износостойким, не склонным к деформациям от изменения условий эксплуатации, не поддающимся негативному воздействию коррозии. Чаще всего это латунь или алюминий, но из чугуна и нержавеющей стали устройства тоже изготавливают.

Конструкция изделий различных производителей может отличаться, но наиболее распространенный тип – это устройство в виде конуса с седлом, оснащенное крепежом для монтажа в трубопровод

В корпусе находятся два резьбовых отверстия. Их диаметр зависит от типа ПСК и обычно равняется 1″ или 2″. Для бытовых сетей используют преимущественно два типа клапанов, различающихся сечением – на 25 мм или 50 мм.

Таблица с техническими характеристиками ПСК. Устройства могут отличаться не только сечением, но и типом присоединения к трубопроводу, показателями рабочего давления, материалом изготовления, размерами корпуса

Принцип работы защитного газового клапана прост: как только избыточный газ поступает внутрь устройства и начинает давить на мембрану, та воздействует на пружину, которая открывает выход наружу. Как только давление снижается до рабочих параметров, пружина закрывает отверстие.

Хотя устройства срабатывают автоматически, они снабжены механизмом принудительного открывания. Это необходимо для того, чтобы проверить эксплуатационные возможности клапана.

Чтобы произвести тестирование, необходимо потянуть за специальный элемент устройства – тягу. Эту манипуляцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться, что механизм работает.

Запорно-регулирующий вентиль монтируют в паре с клапаном, чтобы в случае необходимости – если клапан вдруг не сработает – быстро перекрыть подачу газа.

Рейтинг подъёмных изделий

Более дорогостоящие изделия с блокиратором теплоносителя в виде золотника.

Zetkama V277 Ду-15

Характеристики:

условный диаметр – 15 мм;
подсоединение – резьбовое (P/P);
материал – чугун;
предельная температура — 200 °C;
рабочее давление – 16 бар;
цена – 2798 р.

Приспособление ставится на трубопроводы, предназначенные для транспортировки холодной и горячей воды технического назначения, нейтральных сред, а также пара. Монтаж производится горизонтально либо вертикально.

Армафит 16кч9п — ДУ32 Ру25

Характеристики:

рабочее давление – 1,6 МПа;
предельная температура – 225 °C;
присоединение – фланцевое;
рабочие среды – пар, вода;
температурные условия использования – от -30 до 50 °C;
цена – 3650 р.

Агрегат с фланцевым соединением для блокировки потоков пара и воды. Вариант исполнения с резиновым уплотнителем золотника может действовать при температуре до 50 °C, а с паронитовым или бронзовым – до 225 °C. Крышка и основная конструкция выполнены из чугуна, золотник сделан из стали.

Назначение, устройство, классификация ПЗК

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий.

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются:

неисправность регулятора давления (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.);
неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.

Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть:

неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети;
неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.

Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в ГРП (ГРПШ) устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. Для ГРПШ допускается выносить ПСК за пределы шкафа. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

Условия эксплуатации клапанов

После проверки и ревизии клапаны настраиваются и проходят необходимую регулировку на заданное давление. Затем прибор пломбируют. Установка без пломбы категорически запрещена. Все предохранительные клапаны имеют технологический паспорт или «карточки эксплуатации».

Срок эксплуатации предохранительный клапанов напрямую зависит от правильной эксплуатации и обслуживания. Часто в процессе эксплуатации возникают различные дефекты.

Среди них такие распространенные дефекты:

утечка
пульсация
задиры

Утечка характеризуется пропуском рабочей среды. Возникает при повреждении уплотнителей и попадании на них посторонних предметов. А так же при деформации пружины. Устраняется продувкой, притиркой, заменой пружины, правильным монтажом или новой регулировкой клапана.

Пульсация-слишком частое открытие/закрытие. Возникает при суженом сечении или большой пропускной способности. Устраняется проблема правильным подбором необходимых параметров.

Задиры во время эксплуатации возникают в результате перекосов при сборке. Устраняются при помощи механической обработки и дальнейшей правильной сборкой.

Советы напоследок

Если вы живо интересуетесь безопасностью котельной и надежной работой отопительного оборудования, то рекомендуем при покупке арматуры хорошенько изучить ассортимент. Дело в том, что на рынке появляются новые полезные продукты, которые невозможно обозреть в рамках данной статьи, а вам они могут пригодиться.

Эксплуатационный момент. Отслеживайте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя засечь срабатывание и разобраться в причинах. Устройства для теплового сброса направляйте в канализационную воронку с разрывом струи – неожиданный плеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что имела место аварийная ситуация.

Зачем нужны клапаны на батареях

На радиаторах и батареях контура тоже устанавливаются клапаны, но их основная функция – удаление воздуха из системы.

Установленный клапан для радиатора отопления может быть ручным и автоматическим. Ручной клапан открывается и закрывается вручную с помощью ключа и отвертки.

Автоматический клапан на батарее отопления не требует оперативного вмешательства человека. Он прекрасно удаляет воздух, но его главный недостаток заключается в чувствительности к засорениям из-за загрязненности теплоносителя. Чтобы удалять растворенный воздух из теплоносителя и очищать его от грязи и шламов рекомендуется установка воздушных сепараторов.

Разновидности

Существующие разновидности клапанов способны работать с котельным оборудованием от ведущих зарубежных (Vaillant, Baxi, Ariston, Navien, Viessmann) и отечественных (Невалюкс) производителей на газе, жидком и твердом топливе в ситуациях, когда автоматический контроль за работой системы из-за типа топлива затруднен или нарушен при выходе из строя автоматики. В зависимости от конструктивного исполнения и принципа работы предохранительные клапаны делят на следующие группы:

По назначению оборудования, в которое их устанавливают:

Для отопительных котлов, имеют приведенную выше конструкцию, часто поставляются на арматуре в виде тройника, в которую дополнительно установлены манометр для проверки давления и клапан развоздушивания.
Для водогрейных бойлеров, в конструкции присутствует флажок для спуска воды.
Емкостей и сосудов под давлением.
Напорных трубопроводов.

По принципу срабатывания прижимного механизма:

От пружины, прижимное усилие которой регулируется внешней или внутренней гайкой (ее работа рассмотрена выше).
Рычажно-грузовые, применяются в промышленных отопительных системах, рассчитанных на сброс больших объемов воды, их порог срабатывания можно регулировать подвесными грузами. Они подвешены на ручке, связанной с запорным золотником принципом рычага.

Устройство рычажно-грузовой модификации

Скорости срабатывания запорного механизма:

Пропорциональные (малоподъемные пружинные) — герметичный запор поднимается пропорционально давлению и линейно связан с его увеличением, при этом сливное отверстие постепенно приоткрывается и аналогичным образом закрывается с уменьшением объема теплоносителя. Преимущество конструкции — отсутствие гидроударов при различных режимах перемещения запорного клапана.
Двухпозиционные (полноподъемные рычажно-грузовые) — функционируют в положениях открыто-закрыто. При превышении давления выше порога срабатывания выходное отверстие полностью открывается и происходит стравливание лишнего объема теплоносителя. После того как давление в системе нормализуется, выходное отверстие полностью перекрывается, основной недостаток конструкции — наличие гидроударов.

По регулировке:

Нерегулируемые (с колпачками разных цветов).
Регулируемые винтовыми деталями.

По конструкции регулировочных элементов сдавливания пружины с:

Внутренней шайбой, принцип работы которых был рассмотрен выше.
Наружным винтом, гайкой, модели используются в бытовых и коммунальных отопительных системах с большими объемами теплоносителя.
Рукояткой, подобная система регулировки используется во фланцевых промышленных клапанах, при полном поднятии ручки можно производить разовый спуск воды.

Конструкции различных моделей спускных клапанов

Назначение

Сбросной предохранительный клапан обеспечивает защиту отопительной системы от последствий, связанных с перегревом теплоносителя. Данное устройство – необходимый атрибут обвязки твердотопливного котла, а также входит в состав отопительной системы с теплообменником, установленным в печи.

В отличие от жидкотопливных, газовых и электрических котлов, твердотопливные агрегаты отличаются большой инертностью и отсутствием возможности оперативно регулировать интенсивность нагрева жидкости в водяной рубашке или теплообменнике. При перегреве теплоноситель вскипает, и в результате парообразования давление в замкнутом объеме резко повышается.

Это может обернуться

протечками в местах соединения элементов трубопровода;
повреждением фитингов и труб, выполненных из полимерного материала;
взрывом водяной рубашки котла, что опасно для людей и может вызвать короткое замыкание электрооборудования в котельной.

Клапан сброса избыточного давления может устанавливаться отдельно, но обычно это устройство является частью группы безопасности в комплекте с манометром и воздухоотводчиком.

Требования к установке клапанов

Устройство удаления чрезмерного водяного давления устанавливают с учетом расширительного бака в системе обогрева. Предохраняющий клапан срабатывает после исчерпывания объема мембранного бака. Механизм ставят на трубопровод, подсоединенный к патрубку котла. Приблизительное расстояние — 20 – 30 см.

При этом непременно требуется выполнять такие условия:

В случае монтажа клапана отдельно от группы безопасности, прежде требуется вмонтировать манометр с целью контроля давления.
Между клапаном и агрегатом для обогрева нельзя устанавливать задвижки, краны, насосы.
К клапану (выходному патрубку) присоединяют трубу для слива переизбытка теплоносителя.
Защитный механизм рекомендуется устанавливать в наивысшей точке системы циркуляции теплового носителя.
Устройство защиты требуется менять после семи-восьми срабатываний из-за потери герметичности.

Правила монтажа

Осуществляя установку обратного клапана необходимо учитывать несколько важных моментов:

Изделие ставится только по направлению течения жидкости. Для облегчения выбора правильной стороны на корпусе клапана имеется специальная маркировка в форме стрелки.
Для лучшей фиксации устройств допустимо применять паронитовые уплотнители, но только если они не сужают проходной диаметр трубы, в противном случае давление на систему будет чрезмерно повышенным.
Деталь ставится таким образом, чтобы прочие части конструкции трубопровода не создавали дополнительной нагрузки на её корпус.
Перед запорным устройством желательно установить специальную сетку для первичной очистки теплоносителя. Она будет задерживать крупные частицы, которые могут ослабить герметичность агрегата при попадании в механизм.

Для магистралей с принудительной циркуляцией можно использовать любые виды обратных клапанов, а для гравитационных схем применимы только лепестковые модели поворотного типа, не имеющие пружины.

Запорный механизм обязательно устанавливается на многоконтурные системы, оснащённые циркуляционным насосом.

Необходим монтаж клапана и на схемы отопления с байпасом. Как правило, они создаются для перехода с гравитационной циркуляции на искусственную. Клапан фиксируется на байпас в положение параллельное циркуляционному насосу.

Схема отопления с байпасом

Запорную арматуру также рекомендуется устанавливать на систему подпитки. Это позволит не допустить опустошения трубопровода в различных ситуациях. Например, открытие крана на трубе подпитки для повышения давления, если в это время водоснабжение заблокировано, может привести к полному осушению системы и отключению котла.

Имеет значение также выбор правильно клапана. Для блокировки нежелательных потоков между расположенными рядом контурами следует ставить лепестковые либо дисковые агрегаты. Первый вариант будет создавать меньшее сопротивление, что также важно учитывать при монтаже.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

В сборке байпасного узла лучше задействовать шаровую модель клапана. Она обладает минимальным гидравлическим сопротивлением. Для системы подпитки разумнее применять дисковые устройства с хорошим запасом рабочего давления.

Обратный клапан требуется не для всех типов отопительного оборудования. Но он необходим для формирования байпасных схем, многоконтурных систем. При выборе следует учитывать характеристики и особенности отдельных моделей, а также варианты их подключения.