Добрый день, уважаемый читатель! Современное жилище невозможно уже представить без таких благ цивилизации, как теплоснабжение, электричество, газоснабжение, постоянной подачи холодной и горячей воды. Для обеспечения такого комфорта работает много приборов, одним из которых является клапан сброса избыточного давления.

Что это такое и для чего он нужен

Данное устройство представляет собой особую разновидность предохранительной арматуры, устанавливаемой в трубопроводных системах для защиты от разрушения, которое возникает при избыточном давлении в них.

Внешне он не отличается от перепускных клапанов, поддерживающих постоянное давление в системе путём непрерывного отвода лишней среды. Но в отличие от них срабатывает в системе периодически, только в моменты повышения давления сверх установленной нормы.

Назначение и сферы применения

Клапан используется для защиты помещений и оборудования от избыточного давления среды, транспортируемой по трубам:

  • систем отопления — для вывода из нагревательных приборов излишнего объёма теплоносителя, образующегося вследствие теплового расширения;
  • водоснабжения — для снижения риска возникновения гидравлических ударов;
  • вентиляции — обеспечивает движение воздуха только в заданном направлении;
  • газоснабжения, подачи сжатого воздуха, пожаротушения и других видах трубопроводных сооружений — в случае возникновения аварийных ситуаций.

Управление и технические характеристики

Простейшие модели подрывных клапанов малого расхода, используемые в основном для бытовых инженерных систем, управляются вручную механическим путём. Изделия, устанавливаемые на производственных трубопроводах большого сечения могут управляться дистанционно.

В зависимости от материала изготовления, особенностей конструкции приборы наделены разными техническими характеристиками.

Характеристики нескольких моделей клапанов экстренного сброса давления, предназначенных для работы с газообразными веществами, представлены в таблице.

Тип подключения

По типу подключения или соединения с трубопроводом клапаны подразделяются на:

  • фланцевые изделия — оборудованы фланцевыми пластинами на каждом выходе и подключаются к ответным фланцам на концах труб с помощью болтов;
  • резьбовые — подразумевают наличие выходных патрубков с наружной резьбой;
  • приварные — крепятся к газовому трубопроводу с помощью сварки и обеспечивают стопроцентную герметичность.

Устройство

В стандартную конструкцию клапана сброса избыточного давления входит:

  • литой корпус из нержавейки, латуни или бронзы;
  • тарель — основного запорного элемента, блокирующего поток среды;
  • рычаг тарели — используется для управления этой деталью;
  • предохранительный рычаг — выполняет защитные функции, если основной элемент блокировки не сработал;
  • ручка настройки;
  • пружины;
  • дополнительные детали (кнопки для управления, счётчики, циферблаты, барометр и др.).

Принцип работы

Перемещающаяся по замкнутому контуру системы рабочая среда оказывает давление на запирающий орган устройства, который срабатывает при превышении настроечного давления и часть её сбрасывается через отводящий патрубок.

После того, как уровень давления снижается до заданных значений, происходит закрытие клапана и прекращение спуска рабочего вещества.

Зачем нужен клапан сброса избыточного давления

Клапан сброса используется для удаления избыточного количества теплоносителя при превышении рабочего давления в системе. Устройство было разработано в соответствии законом Менделеева-Клапейрона, когда вода при нагревании начинает расширяться и в замкнутой системе оказывает критическое давление на стенки трубопроводов и другого оборудования.

Перегрев воды и ее кипение – нежелательное явление в системах отопления. Рост давления до критических показателей приводит к разгерметизации стыков и затворов, срыву вентилей и кранов, прорыву труб на уязвимых участках.

Клапан предназначен для предотвращения аварийной ситуации. Он представляет собой механизм, рассчитанный на спуск небольшого количества горячей воды, за счет чего в системе нормализуется рабочее давление.

Для этого устройство подключается к трубопроводу на подающем участке в составе т.н. группы безопасности вместе с воздухоотводчиком и манометром. Для сброса лишней жидкости к клапану подсоединяется отводящий патрубок, через который вода сбрасывается в канализацию.

Назначение предохранительного клапана в системе отопления

Регулируемый пружинный предохранительный клапан. Наиболее часто используется в системах индивидуального отопления.

Повышение температуры теплоносителя в водяном контуре отопления приводит к повышению давления, оказываемого на стенки системы. Особенно критичными являются температуры свыше 90-95°C, когда вода начинает вскипать, выделяя пар. Давление в системе возрастает в геометрической прогрессии. Если современны трубы и радиаторы рассчитаны, как правило, на давление 6-9 бар и более, то наиболее уязвимой точкой системы являются теплообменники котлов, которые у современных моделей выдерживают давление до 3 бар, а у более старых и вовсе – 2 бар.

Впоследствии может произойти не просто протечка теплообменника, но и короткое замыкание, серьезный потоп вследствие протечки больших объемов теплоносителя.

Предохранительный клапан обеспечивает автоматический выпуск пара или теплоносителя, освобождая в системе место для расширения вследствие нагревания, что не позволяет давлению внутри водяного контура достигнуть критических значений. После сброса давления, клапан также автоматически закрывается. Врезается клапан в трубопровод возле самого котла, часто вместе с ним также устанавливают манометр и автоматический воздухоотводчик, вместе этот комплекс называют группой безопасности.

Принцип предотвращения критических показателей давления в отопительной системе за счет предохранительного клапана.

Если современные модели газовых и электрических котлов благодаря продвинутой автоматике способны не допустить перегрева, как минимум просто своевременно выключая горелки, то для твердотопливных котлов установка предохранительного клапана является обязательной. Даже после закрытия заслонки, теплообменник в твердотопливном котле продолжает еще какое-то время получать тепло. Именно по причине инерционности теплогенератора может произойти серьезный перегрев.

Также обязательным сбросной клапан является и для паровых котлов (используемых, как правило, в промышленных целях). Однако мы рекомендуем врезать предохранительный клапан в систему отопления с любым котлом, в том числе и газовым, устанавливая клапан в составе группы безопасности.

Обратите внимание, что при больших объемах отопительной системы (например, рассчитанной на отопление дома свыше 500-600 м2) на каждом котле рекомендуется устанавливать по 2 предохранительных клапана – рабочий и контрольный.

Применение мембранного расширительного клапана

В отопительных системах, применяемых ранее, использовались расширительные баки открытого типа. Они всегда располагались над самой высокой точкой теплоснабжающей системы. При нагреве теплоносителя его объем в системе возрастал, что приводило к увеличению количества воды в расширительном баке. (См. также: Углевыжигательная печь своими руками)
Современные отопительные системы автономного типа работают с использованием мембранных расширительных баков.

При увеличении давления теплоносителя на стенки отопительного оборудования необходимо не допустить его превышения допустимой величины. С этой целью и устанавливаются предохранительные клапаны.

При повышении давления выше нормативного значения происходит открытие предохранительного клапана и избыточный объем воды, который не поместился в расширительном баке, стравливается. (См. также: Как правильно установить батарею отопления своими руками)

Однако следует заметить, что система должна быть спроектирована таким образом и обслуживаться на таком качественном уровне, что подобные ситуации не должны возникать.

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.

Предохранительный клапан в системе отопления: конструктивные особенности и принцип действия

В обвязке твердотопливного котла имеется элемент, который большую часть времени фактически бездельничает.

Речь идет о предохранительном клапане. Но если возникает опасность аварии, именно этот «бездельник» помогает ее предотвратить.

В этой статье мы поговорим о том, как именно функционирует предохранительный клапан в системе отопления и какими бывают эти устройства сегодня.

Защита отопительных систем — предохранительный клапан

Все контура отопления, любое котельное оборудование, независимо от места установки, относятся к источникам повышенной опасности. Их можно рассматривать как сосуд, находящийся под давлением. В систему отопления входит котел, в нем нагревается теплоноситель, а он при определенных, нештатных условиях может разрушить оборудование. О котельном отоплении дома можно прочитать здесь .

Для защиты отопительных систем применяется предохранительный клапан для отопления, простое и, тем не менее, эффективное устройство.

Известно, что чем проще конструкция устройства, тем оно надежнее. Клапан состоит из корпуса и главного рабочего элемента — стальной пружины. Упругость пружины, которая регулируется специальным винтом, определяет величину давления, при котором мембрана, находящаяся под давлением пружины и внутренним давлением контура с другой стороны, откроет проход наружу. Как только давление в системе отопления придет в норму, пружина вернет мембрану в исходное положение.

Особенности трехходовых аварийных клапанов

Предохранительные трехходовые клапаны для конструкции отопления используются в обогревательных системах при низких температурах в контуре.

Конструкция предусматривает наличие трех отверстий, где одно входное, а другие два – выводящие. Внутренние потоки регулируются заслонкой в форме шара или штока, а распределение жидкости осуществляется вращениями.

Клапан отвечает за то, чтобы все области контура были разграничены, плотность потока равномерно распределялась по всем зонам, температура нормализовалась.

Трехходовой клапан

При наличии системы теплого пола по напольному контуру нельзя пустить слишком горячий поток, потребуется его смешать с остывшей жидкостью, что обеспечивает трехходовая модель.

Работа происходит под контролем температурного датчика, который ставят в низкотемпературный контур. Тогда при отклонениях срабатывает механизм затвора, впускающий или ограничивающий выход жидкости из обратных труб.

Когда требуется предохранительный клапан

Замкнутая гидравлическая отопительная система оснащается предохранителем, если предусматривается нагрев теплоносителя.

Для постоянного контроля внутреннего давления нужно поставить бак расширения мембранного типа.

Как работает клапан в сочетании с расширительным баком

Расширительное устройство производит регулярный контроль, но не защищает от поломки в экстренных ситуациях. Иногда бак не может нормально работать, так как внутри нет воздуха.

Бак не способен заменить подрывной клапан для защиты котла или наоборот. У каждого из элементов свой порог воздействия на систему, поэтому один из них не может быть использован вместо другого.

Пример оборудования для узла безопасности

Расширительный агрегат может временно принять небольшие объемы излишек, но при большом заборе лишнего пара через несколько сбросов нарушается герметичность устройства, проявляется постоянная протечка.

Предохранительная деталь нужна только на аварийные случаи при экстремальной нагрузке системы. После нормализации давления необходимо принять меры по устранению причин такого скачка.

Оба устройства защищают трубы и котельную в случае резких перепадов давления.

Когда срабатывает клапан

Ситуации, когда происходит экстренный сброс давления:

  1. В трубопроводе мало теплоносителя.
  2. Автоматическое заполнение произошло со сбоем.
  3. Отсутствие бака расширения или его перекрытие. Это также сильно влияет на давление.
  4. Поломка оборудования, отсутствие воздуха в его верхнем сегменте ухудшает ситуацию.

Функционал клапана

Когда котел работает на очень высокой мощности, вырабатывается очень много пара, что невозможно урегулировать даже самым надежным расширителем.

Когда требуется защита

При монтаже оборудования лучше всего сразу поставить независимый клапан.

Необходимо установить приспособление на систему горячего водоснабжения, если вода нагревается не проточным методом, а от отопительного котла.

Отдельные замкнутые контуры, нагреваемые теплообменником или другими источником тепла, также оснащаются предохранителем.

Клапан нужен в разных гидравлических соединениях, функционирующих под давлением или с компрессорным насосом.

Монтаж клапана в систему отопления

Предохранительный кран ставят сразу за выходным патрубком котла (достаточно отступить 20-30 см). Требуется манометр для визуального контроля, отслеживания состояния системы.

Между клапаном и основным источником тепла запрещено размещать запорные краны, задвижки или перекрывающие приборы.

Где располагается клапан

Чтобы излишки воды удалялись через выпускной патрубок, устанавливают специальную сливную трубку, соединяемую с канализацией или обратной линией трубопровода.

Если смонтирована гравитационная система закрытого типа, то предохранитель ставят в наивысшей точке.

Рекомендации по выбору

Качественные клапаны экстренного сброса редко стоят дешево, так как их делают из бронзы, латуни или нержавеющей стали. Главное, смотреть, чтобы было нормальное соотношение цены и качества.

Допускается подбор самого простого варианта, который мало стоит, но его проблематично регулярно проверять.

Повышает расходы, но улучшает показатель безопасности манометр, помогающий контролировать состояние оборудования.

Сделать малую систему обогрева автономной поможет сильфонный клапан.

Важно, чтобы основной механизм был достаточно надежным, но не очень упругим, а регулировка – удобной. Необходимо сразу проверить соответствие диаметра предохранителя и трубы, исходящей от котла, чтобы не пришлось менять деталь.

Если трубы с малым диаметром, то будет достаточно шарикового или тарельчатого оборудования. Гравитационный клапан монтируют только в горизонтальном положении, а основной затвор делают всегда лепесткового вида.

Нужно поставить несколько воздухоотводчиков, если используются бойлер, стояк. При водяном типе отопления в самую верхнюю точку ставят расширитель, который замещает несколько воздухоотводчиков. Но такой вариант усложняет обслуживание и занимает много места.

Регулирующую арматуру выбирают на основании того, какая степень комфорта ожидается, каков предположительный срок эксплуатации отопления. При настройке на минимальные параметры снижается уровень шума, а в ситуации с водяным обогревом предотвращается образование ржавчины. Арматурные элементы уменьшают нагрузку, повышают ресурсные значения циркуляционного насоса.

Когда теплоноситель – масло, или обогрев работает хорошо, ставят перепускной клапан, который работает постоянно, надежно обеспечивая требуемый уровень защиты.

Предохранительный сбросной клапан для котла оснащается особой числовой маркировкой с буквами атм, что обозначает, какое давление способно выдержать конкретное изделие, чтобы исправно работать.

Обычным заданным давлением для бытового предохранителя является отметка 3 атм. Предварительная нагрузка составляет всего 1,5 атм, а рабочее давление на максимальных температурах достигает 2,5 атм. Значит, при превышении обозначенных параметров ситуация становится аварийной, и должен сработать клапан.

У качественной продукции минимальный показатель прочности составляет 4 атм, его иногда превышают при ручной заливке отопительной жидкости.

Предохранительный регулирующий клапан стабилизирует работу всей системы на безопасном уровне.

Редукционная модель нормализует силу притока теплоносителя за счет корректировки внутреннего сечения входной части трубопровода.

Рычажно-грузовая вариация предполагает применение для крупных линий трубопровода с большим сечением, включает в себя золотник, который открывает перекрывающий вентиль. Механизм срабатывает, когда уровень давления превышает тяжесть грузиков, навешанных на рукоятку.

В замкнутых системах иногда устанавливается клапан давления, степень срабатывания которого настраивают вручную. С помощью регулируемой термоголовки и механического воздействия на нее выполнять настройку функционирования через сервопривод очень удобно.

Перепускное изделие уменьшает нагрузку от теплоносителя, стабилизирует функционал отопления. Устанавливается вместо сбросного крана: в обратном трубопроводе нагнетается температура, после этого лишняя часть жидкости возвращается обратно в общую магистраль. Теперь давление уже регулируется.

Деталь располагают за циркуляционным насосом, подсоединяют одновременно к подающему и обратному патрубку.

Чтобы отопительная конструкция исправно работала, требуется не только снабдить узел котельной приспособлениями для повышения безопасности, но и правильно пользоваться оборудованием. Рекомендуется регулярно проверять исправность элементов единой системы, своевременно устранять мелкие неполадки.

Все запорные элементы и краны экстренного сброса всегда должны закрепляться прочно, быть рабочими, чтобы избежать разорванных труб или взрыва котла.

Наглядное объяснение принципа установки воздушного клапана можно посмотреть в следующем видео:

Рекомендации по выбору и установке

Поскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя.

Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар.

Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра.

На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь.

Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи.

Устройство безопасности для сброса давления из-за своей простой конструкции считается весьма надежным. Делая выбор, стоит обратить внимание на качество материала и не гнаться за дешевым продуктом. Не менее важна и правильная настройка клапана по максимальному давлению котельной установки.

Советы по выбору оптимальной модели

Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.

Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения.

Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:

  1. Производительность котла.
  2. Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
  3. Диаметр предохранительного клапана.

Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.

Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка. Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.

Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.

Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.

Зачем нужен предохранительный клапан

Теплоноситель при закачивании в трубы имеет температуру около +15 ºС, при нагревании в котле вода начинает нагреваться, расширяться, повышая внутритрубное давление. Это может спровоцировать протекание сварных швов, изломом или разрывом полимерных крепежных элементов. Котел при этом может взорваться. В лучшем случае произойдет короткое замыкание электроприборов котельной.

Если степень теплоотдачи газовых или жидкотопливных аппаратов еще можно контролировать, то у твердотопливных это невозможно.

В системе на жидких энергоносителях аппаратура устанавливаются датчики, встроенной автоматикой безопасности, которая срабатывает в экстренной ситуации и отключает приборы.

При отапливании дровами, углем можно попытаться урегулировать силу горения за счет закрывания заслонки, но на это необходимо время. Теплогенератор инертен, из-за чего теплоноситель сильно перегревается.

Когда печь еще в стадии прогрева, достаточно перекрыть доступ воздуха, чтобы быстро загасить пламя. Если же горение раскалило котел до предельно допустимой температуры, то сгорание замедлится, а топка еще некоторое время будет выделять много тепла.

Чтобы избежать последствий резкого или излишнего повышения давления, нужно использовать предохранительный сбросной клапан. В момент перегрузки системы затвор перекрывается, выводя часть лишнего пара наружу. Как только объем нагрузки вернется в норму, затвор закрывается, уходит в ожидание следующего сброса.

Виды предохранительного клапана:

  1. Муфтовые предохранители, изготовлены из латуни. Этот вид является прямоточным, то есть открывается силой давления. Это дешевый вариант, но достаточно надежный. И имеет простую конструкцию: резьба с двух сторон, и шток с прокладкой.
  2. Латунный предохранитель с более сложной конструкцией. Монтировать такой клапан в систему отопления следует после циркуляционного насоса. Пружина и шток в этой конструкции выполнены из нержавеющей стали. Это предохранительное устройство может выдержать температурный режим до 1200С.
  3. Обратные клапаны — это вид предохранительных устройств, который не должен допустить противоток теплоносителя в системе отопления, если там падает давление.

Выбор предохранительного клапана

Выбор предохранительного устройства для системы отопления должен производиться квалифицированным специалистом. Так как есть определенные правила, которые разработал и утвердил гостехнадзор. А также рассчитать нужный диаметр можно на сайтах, которые продают такие устройства, там есть специальный калькулятор.

Предохранительный клапан должен быть рассчитан на давление, которое на 20-25% больше нормального давления в системе отопления.

Подрывной клапан для котла. Расчет

Расчет предохранительного устройства необходимо производить в соответствии с методикой, представленной в СНиП II-35 «Котельные установки».

Так как производители редко указывают в технических характеристиках реальную высоту подъема штока, в расчете данный параметр равен 1/20 диаметра седла. По этой причине типоразмер клапана в результате данного расчета получается несколько завышенным. В любом случае после подбора устройства необходимо сравнить тепловую мощность отопительной системы с рекомендуемой в техническом описании максимальной мощностью для выбранного типоразмера.

Установка предохранительного клапана требуется для защиты системы отопления от превышения уровня давления больше предельно допустимого значения. По этой причине расчет данного прибора должен сводиться к вычислению максимально допустимого прироста объема теплоносителя и определению возможных источников превышения давления.

Источниками прироста объема может послужить:

  1. Перегрев в теплообменном или котельном агрегате с последующим парообразованием. При парообразовании жидкость способна увеличить свой объем в 461 раз, поэтому данный фактор при выборе клапана является преобладающим.
  2. Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
  3. Теплоноситель, нагреваясь в теплообменном или котельном агрегате, увеличивается в объеме. При нагреве удельный прирост объема от 0 до 100 °C, что составляет всего 4%, поэтому при подборе типоразмера устройства данного типа, это не является основополагающим моментом.

Выбранное оборудование должно обеспечивать сброс рассчитанного количества теплоносителя, по наиболее существенному фактору прироста объема.

Клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя

За формирование статьи, большое спасибо ресурсам: fb.ru,strojdvor.ru,kotlomaniya.ru

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.

Виды аварийных клапанов

Выпускаются различные виды аварийных устройств для котлов, которые различаются :

  1. По механизму прижима тарелки:
    • пружинные;
    • рычажно-грузовые.
  2. По высоте подъема запорного механизма:
    • малоподъемные (высота подъема тарелки не превышает 5% диаметра седельной части, устройства предназначены только для систем, заполненных жидкостью);
    • полноподъемные (затвор высоко поднимается, позволяя сбросить большой объем среды, устройство подходит для систем, рассчитанных на транспортировку жидкости и пара).
  3. По скорости срабатывания:
    • пропорциональные (открытие затвора происходит плавно, в соответствии с ростом давления в трубопроводе, закрытие не вызывает гидроудар);
    • двухпозиционные (открываются резко и способны сбросить большой объем среды, за счет резкого закрытия провоцируют гидроудар).

Клапаны пружинного типа

Пружинный предохранительный клапан для отопления – самый распространенный вариант, рассчитанный на эксплуатацию в составе автономных отопительных систем. Отличается простой конструкцией и надежностью. Шток золотника прижимается при помощи пружины, сила прижима зависит от степени ее сжатия. Для настройки параметров срабатывания аварийного устройства предусмотрен регулирующий механизм.

Предохранительный клапан пружинистого типа

Клапаны рычажно-грузового типа

Клапан сброса давления рычажно-грузовой предназначен для использования на трубопроводах, диаметр которых составляет не менее 200 мм и редко применяется для отопительных систем в частных домах, где источником тепла служит котел. В таких устройствах для усиления на шток используется груз. Чтобы задать уровень давления, при котором клапан должен срабатывать, выполняют настройку, меняя массу груза на рычаге устройства.

Клапан рычажно-грузового типа

Конструктивные особенности и функционирование

Рассмотри подробно, как устроен клапан предохранительный с пружиной. Его корпус изготавливается по технологии горячего штампования из латуни. Основной рабочий элемент – пружина, которая поджимает мембрану, перекрывающую седло.

Клапан с пружинным механизмом

На штоке, соединенном с рукояткой, расположена шайба, которая служит упором для верхнего конца пружины. При помощи рукоятки меняется положение шайбы и, соответственно, прижимное усилие на мембрану. Для изготовления пружины используется сталь, рукоятка, уплотнители и мембрана выполнены из полимерных материалов.

Принцип действия устройства следующий: пока параметры теплоносителя не превышают заданных предельно допустимых значений, мембрана плотно перекрывает отверстие. Когда ситуация близка к аварийной, при возрастании давления перегретый теплоноситель (смесь воды с паром) приподнимает мембрану, преодолевая сопротивление пружины. Благодаря этому пароводяная смесь сбрасывается наружу через специальное отверстие. После сбрасывания лишнего объема пароводяной смеси давление в трубопроводе снижается, и теплоноситель снова теряет возможность поджать пружину.

Обратите внимание! Срабатывание устройства может происходить циклически, если котел эксплуатируется на пределе мощности, нагревая теплоноситель до 90-95 градусов. Такой режим функционирования негативно сказывается на защитном устройстве – после нескольких срабатываний подрывный клапан начинает подтекать из-за потери герметичности.

Виды предохранительных клапанов

На сегодняшний день придумано немало конструкций предохранительных клапанов. Они могут отличаться следующими особенностями:

Механизмом прижима тарелки

По данному признаку приборы делятся на две группы:

  • пружинные;
  • рычажно-грузовые (сегодня применяются только на трубопроводах диаметром более 200 мм).

Высотой подъема запорного механизма

Различают такие виды:

  1. Малоподъемные: тарелка поднимается не выше, чем на 5% диаметра седла. Для таких клапанов характерны простая конструкция и малая пропускная способность, ввиду которой их применяют только на сосудах с жидкостями (жидкость является несжимаемой, поэтому для стабилизации давления достаточно сбросить совсем небольшое ее количество).
  2. Полноподъемные. Затвор поднимается гораздо выше, позволяя сбросить большое количество среды. Благодаря этому полноподъемными клапанами можно оснащать сосуды как с жидкостями, так и со сжатыми газообразными веществами, в т.ч. паром.

Постоянно контролировать исправность отопительных приборов человек не в состоянии. На помощь приходит такой прибор как группа безопасности котла. Разберемся в принципе работы такой системы и рассмотрим особенности установки.

Разновидности систем отопления для двухэтажного дома смотрите в этом обзоре .

Монтаж систем отопления — работа ответственная, так как ошибки в этом процессе могут привести к тому, что обогрев окажется малоэффективным и при этом дорогим. По этой ссылке http://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/montazh.html представлена полезная информация по монтажу отопительных систем: от списка необходимых материалов до стоимости работ.

Скоростью срабатывания

Снова две разновидности:

  1. Пропорциональные. Затвор открывается постепенно и на величину, пропорциональную давлению в сосуде. Уровень среды меняется плавно, а при закрытии клапан не провоцирует гидроудары.
  2. Двухпозиционные.

Последние могут быть либо закрытыми, либо полностью открытыми.

Открываются резко, сбрасывая при этом большое количество среды, но и закрываются резко, вызывая гидроудары.

Снаружи на затвор клапана действует механизм прижима, стремясь удерживать его в закрытом положении, а изнутри – давление среды. Пока сила давления имеет меньшее значение, чем сила прижимного механизма, клапан остается закрытым. Если же давление превышает допустимое значение, оно преодолевает сопротивление механизма прижима и открывает затвор.

При этом некоторый объем находящегося в сосуде вещества вытекает наружу, вследствие чего давление в сосуде стабилизируется и клапан снова закрывается.

В пружинных клапанах роль прижимного механизма играет пружина. В рычажно-грузовых затвор удерживается весом груза, многократно усиленного посредством рычага.

Где и как правильно монтируется предохранительный клапан для котла?

В автономных системах сбросной предохранительный клапан для отопления устанавливается как можно ближе к выходному (подающему) патрубку котла. Расстояние в 200 – 300 мм является наиболее подходящим. На участке трубопровода между теплогенератором и предохранительным клапаном установка запорной арматуры запрещена.

Бытовые клапаны имеют небольшие размеры, поэтому всегда снабжаются резьбой. Перед навинчиванием изделия на трубу последнюю нужно обмотать уплотнителем. Бывалые сантехники предпочитают использовать в этом качестве обычную паклю.

Фторопластовый уплотнитель (ФУМ-ленту) применять не рекомендуют, так как она может не выдержать высокой температуры (для фторопласта предел составляет 200 градусов) и дать течь.

Группа безопасности котла с предохранительным клапаном

Клапан должен иметь уклон только в сторону котла. При соблюдении этого условия гидравлическое сопротивление при воздействии давления на затвор будет минимальным.

Вращая клапан, следует браться ключом за ту сторону, с какой происходит навинчивание. Если взяться с противоположной стороны, так чтобы крутящий момент передавался через корпус, последний может треснуть.

Обе трубы, между которыми располагается клапан, должны занимать соосное положение без дополнительных усилий: запрещается подтягивать трубу к клапану или клапан к трубе.

Условный диаметр и регулировка

Проходное сечение предохранительного клапана должно быть равным или превышать сечение трубы, на которой он установлен. В противном случае гидравлическое сопротивление устройства окажется слишком большим, вследствие чего работа системы будет нарушена.

Регулировка предохранительного клапана системы отопления зависит от типа прижимного механизма. В пружинных приборах имеется колпачок, вращением которого устанавливается предварительное сжатие пружины. Эти изделия характеризуются высокой точностью регулировки, составляющей +/- 0,2 атм.

Рычажно-грузовые клапаны настраиваются с меньшей точностью. Для этого нужно сдвинуть груз вдоль рычага либо нарастить его массу.

Сегодня в быту применяют только пружинные клапаны. Они компактны, недороги, но обладают некоторыми особенностями:

  • во время подъема тарелки сила воздействия пружины из-за ее сжатия увеличивается – это следует учитывать при регулировке;
  • поскольку пружина давит на затвор постоянно, тот может прилипать к седлу (выбирайте модели с ручкой для контрольного открытия клапана вручную).

Рычажно-грузовые клапаны залипанием не страдают (груз лежит на опоре), но ввиду больших габаритов и высокой стоимости сегодня применяются только на магистральных трубопроводах.

Не обязательно приобретать регулируемый клапан. Изделия с фиксированной настройкой стоят гораздо дешевле.

Важной характеристикой является относительная разница между давлением в начале движения затвора и при его полном открытии. Она должна составлять:

  • при номинальном давлении в трубопроводе менее 2,5 атм: 15%;
  • при давлении свыше 2,5 атм: 10%.

Таким образом, для сосуда с большим давлением требуется более быстросрабатывающий клапан.

Выходной патрубок клапана обычно подключают к канализации, но не напрямую (иначе канализация окажется под давлением), а через видимый разрыв струи: из клапана теплоноситель поступает в воронку, раковину или приямок, а уже оттуда – самотеком в канализацию.

В работе централизованных сетей теплоснабжения активно применяется элеваторный узел системы отопления. Читайте о назначении элеваторного узла и смотрите схемы его подключения.

Какие функции выполняет байпас в системе отопления и в каких случаях его установка необходима, читайте в данной теме .

Что делать, если через сбросной клапан капает вода

Характер проблемы зависит от того, капает вода с предохранительного клапана или протекает ручьем.

Если теплоноситель капает, это свидетельствует о нормальной работе аварийной арматуры, но отопительная система при этом работает на пределе, поскольку температура в теплоносителя в ней повышена, давление превышает нормы. Проверить являются ли капли естественной работой механизма просто – достаточно снизить рабочую температуру, дав теплоносителю остыть. Если отвод воды прекратиться, значит все в порядке, необходимо лишь не допускать дальнейшего повторного перегрева.

Засорившийся вследствие загрязненного теплоносителя механизм. Частицы песка и грязи препятствуют полноценному закрытию штока, что является причиной протекания.

Если же капли не прекратились или теплоноситель сбрасывается в большом количестве, ручьем, это свидетельствует о неисправности предохранительного клапана: износилась пружина, резиновый или силиконовый уплотнитель, засорился штуцер, вследствие чего он неплотно прилегает. Разбирать механизм самостоятельно не рекомендуется, в таком случае необходимо заменить сбросной клапан (цена вопроса 400-900 руб).

Стоимость

Цена механизма зависит от его вида, характеристик, материалов и качества изготовления, качества обработки и наценки производителя.

Модель Допустимое давление, bar Стоимость, руб.
Пружинные
WATTS SVH 3/4″x1″ 3 690
VALTEC ½ (VT.0490.IG.0460) 3 550
VALTEC ½ (VT.1831.N) – регулируемый 12 915
Рычажно-грузовые
Прегран КПП096-01 Ду15 16 19 200
17с28нж Ду50 Ру10-16 16 12 000
Клапаны теплового сброса
Watts STS 20 арт. 02.32.120 4 900
Protherm Caleffi 544 — 1/2″ 12 000

Виды и конструкции

Клапаны сбросного типа подразделяются на две основные группы:

  • прямого действия, открывающиеся только под воздействием на него давления внутренней среды. К ним относятся устройства, используемые для предотвращения образования чрезмерного давления в масляных и топливных системах;
  • непрямого действия, использующие посторонний источник давления Они более подходят для жидкостных и воздушных систем.

В зависимости от особенностей конструкции и принципа действия делятся на четыре вида.

С выносным датчиком

Прибор оборудован пружинным механизмом и штоком, приводящимся в движение основными или резервными мехами. На них в момент перегрева воды оказывает воздействие термочуствительная жидкость, поднимающаяся по капиллярной трубке из колбы датчика.

При срабатывании устройства шток открывает тарелку для движения теплоносителя. К подающей магистрали и к канализации для сброса лишней воды в корпусе клапана предусмотрены два патрубка.

Комбинированные с подпиткой системы

Представляют собой тип предохранительной арматуры в системах отопления, которая способна выполнять сразу 3 функции:

  • сбрасывать перегретый теплоноситель из бака котла по сигналу выносного датчика;
  • эффективно охлаждать теплогенератор;
  • автоматически подпитывать систему отопления холодной водой.

Шток подобного изделия оснащён двумя тарелями, которые могут одновременно открывать 2 прохода: один для сброса закипающего теплоносителя, другой для подачи холодной воды.

Модели представленные на следующем фото имеют тройной выход. Они встраиваются в трубопровод перед отопительным прибором или бойлером. Для сброса среды используется нижний патрубок, для присоединения водопровода и магистрали подпитки предназначены два верхних патрубка.

Пружинные

В подобных устройствах золотник приводится в движение под действием силы сжатия рабочей пружины. Настройки одного и того же клапана можно откорректировать при замене пружины разного типа, которые входят в его комплект.

Ряд моделей имеют дополнительно вмонтированный в корпус рычаг, осуществляющий ручной подрыв. С его помощью можно вручную продувать клапан для проверки его общего технического состояния или выпускать часть рабочей среды.

Так как пружина в большинстве случаев находится под воздействием внутренней рабочей среды, то для устройств, которые работают с агрессивными веществами, её покрывают защитным слоем полимера. Такие модели изделий имеют уплотнения по штоку по типу сальникового или сильфонного устройства.

Рычажно-грузовые

Основной узел механизма клапана данного типа составляет рычаг с подвешенным на нём утяжелителем. На срабатывание устройства влияет вес груза и длина плеча рычага до места, где он размещён. Чем он массивнее и чем дальше находиться от штока, тем при более высоком давлении срабатывает сбросник.

Чтобы обеспечить полную герметизацию седел большого размера потребуется использование более тяжёлого груза, а это может привести к достаточно сильному уровню вибрации всего устройства. В таких случаях применяют клапаны, у которых сечение сброса среды образовано двумя параллельными сёдлами. В корпусе такого устройства также установлены два затвора, функционирующих параллельно. Такая конструкция снижает массу утяжелителя и длину рычагов и положительно влияет на увеличение темпа работы агрегата.

Отличия

Клапан с пружинным механизмом регулируется поворотом колпачка, сжимающего стальную пружину. Регулировка рычажно-грузового устройства осуществляется при перемещении груза по рычагу.

Обе модели одинаково надёжны, но рычажно-грузовые конструкции дороже, производятся только под фланцевый тип соединения и для трубопроводов диаметром не менее 50 мм.

Преимущества и недостатки

Использование клапанов сброса избыточного давления позволяет продлить срок службы трубопроводов за счёт исключения возникновения гидравлических ударов и сброса давления в системе при его повышении до критических значений. Преимуществом данных устройств так же является:

  • простота и надёжность конструкции;
  • не сложный монтаж и дальнейшее обслуживание прибора;
  • низкие значения местных сопротивлений;
  • высокая пропускная способность.

К недостаткам условно можно отнести:

  • низкую износостойкость уплотнительных прокладок, обеспечивающих герметичность на штоке;
  • непригодность для работы со средой, содержащей твёрдые частицы.

Советы по выбору

При выборе прибора необходимо ориентироваться на:

  • его соответствие максимально допустимому давлению в системе;
  • сечение трубопровода;
  • температура среды;
  • пропускную способность и высоту, на которую способен подниматься золотник;
  • вид рабочего вещества.

Если предполагается осуществлять сброс рабочей среды непосредственно в воздух, то можно применить клапан с конструкцией открытого типа. Для жидкостных систем потребуется прибор закрытого типа, желательно со специальным носиком для подключения шланга отвода сбрасываемой воды. На корпусе изделия должны быть нанесены метки направления потока среды, которые существенно облегчат монтажные работы.

Примерная цена

Цены на подобные устройства зависят от их рабочих характеристик, материала изготовления фирмы — изготовителя. Так, например латунное изделие можно приобрести за 12 — 20 $, стоимость клапана из нержавейки в зависимости от диаметра может доходить до 250 $.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Установка изделия на трубопровод должна производится с уплотнительными прокладками без перекосов. В составе рабочего вещества, проходящего через клапан должны отсутствовать механические включения и абразивные частицы. На вводе в систему желательно установить сетчатый фильтр соответствующего диаметра. Монтаж прибора с пружинным механизмом проводится строго в вертикальном положении, крышкой вверх. Для рычага, входящего в конструкцию рычажно-грузового устройства, необходимо обеспечить горизонтальное положение. Перед клапаном сбросного типа не рекомендуется размещение запорных элементов в виде кранов, задвижек, рычагов.

Для устранения излишней жидкости следует предусмотреть монтаж дополнительного отвода, используемый для слива воды в канализационный трубопровод или трубу обратного действия.

Если в систему входит гравитационное устройство, то клапан необходимо устанавливать в наивысшей точке.

Во время эксплуатации необходимо периодически проводить ревизию устройства, так как в изделиях с пружинным механизмом может произойти смещение тарели к стенкам корпуса.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа клапана понадобятся:

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

Схема подключения

Для примера рассмотрим схему установки прибора перед нагревателем горячей воды в квартире.

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).

Правила установки

В замкнутых системах отопления предохранительный клапан устанавливается в самой верхней точке подающего контура.

Между ним и котлом не должно быть каких-либо функциональных элементов (клапанов, вентилей, задвижек). Обязательное требование к монтажу устройства – строго вертикальное положение. Установка даже под небольшим углом приведет к подтеканию воды.

К сбрасывающему патрубку клапана подсоединяется отводной шланг, который направляют в канализационный сток. Желательно выбрать такое место установки устройства, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к нему в случае необходимости в обслуживании или замене.

Рекомендации по эксплуатации

Как и все виды инженерного оборудования, напрямую контактирующие с рабочей средой, предохранительные клапаны подвержены загрязнению.

Для нормальной работы оборудования его необходимо периодически прочищать. В противном случае устройство начинает пропускать воду даже при нормальном рабочем давлении. Металлическое устройство можно очищать с помощью обычного столового уксуса или спирта.

Важно! Даже если клапан начал подтекать, нельзя устанавливать на него заглушку, т.к. это чаще всего приводит к аварийной ситуации. Желательно как можно быстрее заменить устройство на новое, выбрав подходящее в соответствии с рабочим давлением воды.

Частые ошибки и проблемы при установке

В перечень частых ошибок и проблем, возникающих при установке устройства входит:

  • размещение запорных кранов между нагревателем и клапаном сброса давления;
  • удаление предохранительного прибора на слишком большое расстояние до нагревательного агрегата (более 1,5 м).

Советы специалистов

  • Подрывное устройство со стандартными техническими характеристиками при засорении пропускает воду даже при небольшом уровни давления. Решить проблему можно чисткой корпусных деталей. Для этого изделия нужно демонтировать и поместить в ёмкость с уксусом на 2 — 3 часа. Затем промыть его водой до полной чистоты и установить на прежнее место, смазав область соединения спиртом.
  • Если клапан продолжает подтекать и после чистки, то скорей всего мусором забилась резиновая прокладка, опирающаяся на седло. Такую деталь проще заменить, чем отчистить без деформаций. Замену клапана на подводящем трубопроводе к бойлеру можно посмотреть на видео:
  • Ряд потребителей вполне обоснованно сомневаются в долговечности запорной арматуры с пластиковыми деталями. Они действительно имеют более короткий срок эксплуатации, поэтому лучше сразу купить с металлическими составляющими. Такие изделия дороже в среднем на 100 — 150 рублей, но служат на много дольше.
  • Нельзя просто заглушить устройство, даже в случае его подтекания. Огромное количество отопительных котлов вышло из строя именно после установки заглушки.

Не слушайте тех, кто считает клапаны сброса давления ненужными деталями в системах газоснабжения, отопления и водоснабжения. Нельзя экономить на свой безопасности и членов семьи.

Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе современных технологий проведения общестроительных и сантехнических работ.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *