Предохранительные клапаны для регулировки давления в системе отопления

Какой геотекстиль использовать для дренажа

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.

Полки в небольшой узкой комнате

Как выбрать предохранительный клапан

Основной критерий выбора предохранительного устройства – технические параметры отопительной системы, указанные в проектной документации.

В большинстве современных закрытых систем отопления используются стандартные латунные предохранительные клапаны прямого действия.

Они подходят для установки в системы, работающие на дизельных, газовых или электрических котлах.При достижении критической температуры и давления предохранительный клапан практически мгновенно прекращает дальнейший нагрев рабочей среды и предотвращает аварию.

Простые латунные предохранительные клапаны рассчитаны на превышение давления рабочей среды до 3-6 бар.

При выборе клапана для дизельных, газовых и электрических котлов нужно выбирать предохранительные устройства, способные выдержать давление, на 20-25% превышающее нормальное рабочее давление в системе.

Для твердотопливных котлов, работающих на торфе, брикетах или угле, нужно более тщательно выбирать вид сбросников, т.к. твердое топливо не может прекратить горение моментально и еще некоторое время после выключения продолжают нагревать воду.

Для них подходят современные предохранительные клапаны теплового сброса, рассчитанные на максимальное рабочее давление 10 бар. То же самое относится к твердотопливным котлам в открытых системах отопления, в которых сбросные клапаны эффективнее всего работают, реагируя на повышение рабочей температуры, а не давления.

Нежелательно выбирать дешевое инженерное оборудование от китайских производителей: оно обычно не отличается высоким качеством и быстро выходит из строя. Показателем износа является повышение количества срабатываний клапана.

Рекомендуем ознакомиться:  Для чего нужен обратный клапан на воду и как его правильно установить?

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:

1. 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.
2. 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.

Полезное видео

Подбор предохранительного клапана

Диаметр входного патрубка выбранного предохранительного клапана должен быть больше или равен диаметру патрубка полученного в результате расчёта.

Кроме соответствия диаметра патрубка расчётному значению рекомендуется проверять предохранительный клапан на сброс рассчитанного прироста объёма воды в результате возникновения аварийной ситуации. При этом следует учесть, что чем больше разница давлений между давлением открытия предохранительного клапана и давлением в линии сброса — тем больший объём воды выйдет через клапан.

При подборе предохранительного клапана следует, также иметь в виду, что полное открытие клапана, достигается при превышении давления в системе над давлением срабатывания на 10%, а полное закрытие — при снижении давления в системе ниже давления срабатывания на 20%. В связи с этим можно рекомендовать выбирать предохранительные клапаны с давлением срабатывания на 20 — 30% больше рабочего давления системы.

Чем резать сайдинг?

Есть несколько вариантов, обычная ножовка, циркулярная пила, ручные ножницы и острый нож.

Если вы используете циркулярную пилу, убедитесь, что диск имеет тонкие зубцы. Если вы режите виниловый сайдинг, пилу нужно настроить в обратную сторону, любой другой вид сайдинга режится только в прямом направлении. С помощью ножниц можно вырезать элементы любых форм и габаритов. Лучше всего резку выполнять в защитных очках и начинать резать от крепежной части вверх.

С чего начинается возведение стен

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:

• 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.
• Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
• 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.

Виды

Особых различий между множеством видов предохранительной арматуры для водонагревателя практически не существует.

Чаще всего их разделяют на три группы в зависимости от объема нагревательного аппарата.

1. Клапаны для бойлеров объемом не более 50 литров. В эту категорию входят стандартные клапаны одноразового использования. Они практически всегда являются неразборными и срок их службы совсем невелик. Но их дешевизна позволяет, без каких-либо трудностей, просто менять такие устройства раз в год.
2. Клапаны для бойлеров объемом не более 200 литров. Более серьезные устройства, которые профессионалы рекомендуют ставить даже на бойлеры объемом до 50 литров. Они состоят из нескольких клапанов различного назначения и дополнительной насадки для подвода канализации.
3. Клапаны для бойлеров объемом более 200 литров. Это серьезные устройства сложной комплектации, включающие в себя и редукционный клапан и устройство для слива воды и различные переходники. Чаще всего такая запорная арматура устанавливается на крупных промышленных нагревателях и редко ставится даже в крупных частных домах.

Кроме того, предохранительные клапаны могут различаться по наличию и работе дополнительных конструктивных элементов. Например – ручки спуска.

С помощью такой ручки проверяется работа клапана следующим образом:

1. Рычажок устанавливают вертикально.
2. Он тянет за собой пружину.
3. Пружина открывает ток воде.

Такую проверку нужно проводить как минимум один раз в пару месяцев. С помощью спускового рычага также проводится полный спуск воды из бака. До полного вытекания воды ручку нужно держать до полного стекания.

У некоторых моделей защитных клапанов такой рычажок может быть закреплен специальным винтиком, исключающим самопроизвольное открывание в том случае, когда пружина ослабла. Также существуют клапаны без сбросной конструкции принудительного слива воды. Чаще всего они имеют крышку, посаженную на резьбу. Через нее клапан можно очистить от накипи и засоров.

О высоком качестве приобретенного товара говорит нанесенная на него маркировка. Например, на корпусе должна быть выгравирована или нарисована стрелка, которая показывает направление тока жидкости. Также на корпусе должна быть нанесена информация о максимально допустимом давлении, которое способен выдержать клапан. Даже профессионалы не смогут отличить клапан на четыре и шесть бар, если информации об этом нет в сопроводительной документации. Конечно, такое устройство будет иметь более высокую стоимость, но в приоритете все-таки должно быть качество работы всей системы, а не ее цена.

Кроме вышеперечисленного, различия могут быть в форме и длине штуцера для вывода жидкости. Длинный нелинейный штуцер без расширения на конце будет удобнее, так как на него легче надеть шланг и закрепить его хомутом. Кроме того, иногда вместо предохранительного клапана на домашний бойлер ставят подрывной. Он предназначен для быстрого удаления воды в аварийной ситуации и с ним нельзя стравливать жидкость несколько раз. Хотя функциональность этих запоров во многом и схожа, один не сможет заменить другой.

Предохранительную арматуру для бойлера часто называют обратным клапаном, но на самом деле это совершенно другое устройство, хотя они внешне похожи. Обратный клапан отвечает за однонаправленный ток воды, а предохранительный защищает трубу и водонагреватель от разрушений при избыточном давлении. Установка обратного запорного устройства вместо предохранительного может причинить ущерб имуществу и здоровью жильцов. Устройство однонаправленного тока воды не сможет остановить нагрев жидкости выше точки кипения при отказе терморегулятора и не помешает взрыву внутри устройства, который разрушит не только бойлер, но и стены комнаты.

Как настроить предохранительный клапан

Настраивать клапан нужно по месту установки после завершения монтажных работ и после того, как промыта система. Задайте давление настройки, проверьте давление начала открытия и закрытия изделия.

Настройки нужно ставить чуть выше максимального рабочего давления, которое допустимо при нормальном режиме эксплуатации конструкции. А давление полного открытия не должно быть выше минимального уровня самого слабого элемента системы. Давление закрытия должно превышать показатель минимально допустимого.

Настраивать давление в пружинной конструкции нужно путем вращения специального винта, который сжимает пружину, а рычажную конструкции настраивают посредством нужной массы груза.

Итак, клапан готов к работе, если он в состоянии обеспечить герметичность перекрытия, а также полное открытие и закрытие затвора. Кроме того, давление может отклоняться в пределах допустимых колебаний, которые приведены в техническом паспорте изделия.

Особенности выбора трёхходовых термостатических клапанов:

Обратный предохранительный клапан для бойлера

Регулировка давления в частном доме в системе отопления

Ещё несколько частых поломок

Выше были перечислены наиболее частые поломки водонагревателей, которые приводят к протеканию жидкости. Но бывают и другие неисправности, встречающиеся не так часто.

Капает вода с предохранительного клапана

Предохранительный клапан защищает устройство нагрева жидкости от чрезмерного её количества, которое может нанести серьёзный вред бойлеру. Вместе с жидкостью, повышается и давление в баке, соответственно, может произойти повреждение корпуса.

Замена предохранительного клапана

Устройство предохранительного или обратного клапана простое: корпус, выполненный из латуни, запорные механизмы и несколько пружин определённой жёсткости. После превышения давления на основной механизм, он открывается, выпускает жидкость, после чего возвращается в своё исходное положение.

При появлении мелких капель, стекающих с корпуса предохранительного клапана, следует сразу обратить внимание на резиновый уплотнитель. Он может прийти в негодность и стать причиной течи

После замены такого уплотнителя, капли воды прекращаются.

Если течёт сам предохранительный или обратный клапан для водонагревателя, то это означает только повреждение корпуса. Даже микротрещина, не видимая глазу, может привести к таким последствиям. Следует произвести тщательный осмотр запорного элемента, и если течь идёт именно из корпуса, то предохранительный клапан следует заменить полностью.

Бойлер протекает, когда открыта подача воды

Встречается такая поломка, когда при открытом кране горячей воды, водонагреватель начинает протекать. Причиной подобной ситуации становится давление, которое постепенно снижается, при уходе из бака нагретой жидкости. Чаще всего такая течь происходит из резиновых или силиконовых уплотнителей.

При нагретой жидкости не только давление влияет на уплотнитель, но и температуру. Ка известно, с увеличением температуры, также расширяются и резиновые прокладки. Пока в баке находится горячая вода, уплотнитель её сдерживает и начинается пропускать сразу после остывания.

Чтобы устранить неисправность, следует спустить половину воды из бойлера, определить, где именно течёт жидкость, и заменить в этом месте прокладку.

Брус

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

Классификация #1 — по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Фотогалерея – интерьер загородного дома

Конструкция и принцип действия устройства

Для начала детально разберем устройство и принцип функционирования предохранительного клапана.

Устройство предохранительной арматуры

Предохранительный клапан, как и остальные виды арматуры, отличается простой конструкцией и представляет собой сочетание двух пружинных механизмов, заключенных в общем металлическом корпусе.

Принципиального различия между латунными и стальными изделиями нет, но латунь чуть дороже и служит, по отзывам, дольше. Пружины внутри корпуса изготовлены из хромированной стали.

Схема, на которой хорошо видно внутреннее содержимое клапана. В трубу врезается часть, препятствующая обратному потоку воды, а перпендикулярно расположен предохранительный модуль с подвижным носиком

Принцип работы приспособления

Оба цилиндра, расположенные перпендикулярно, имеют схожую конструкцию, но различное назначение. Деталь, расположенная по ходу воды, внутри имеет пружинку и «тарелку» с уплотнительным кольцом.

Пружина удерживает механизм в закрытом виде и не дает жидкости вернуться в трубопровод. Концевые части цилиндра оснащены резьбой «папа-мама» для врезки в систему ХВС и подсоединения к штуцеру бойлера.

Внутри второго цилиндра установлена более мощная пружина, которая находится в нейтральном состоянии даже при небольшом повышении показателя давления.

Если в магистрали происходит резкое возрастание давления выше нормы, то пружина срабатывает и открывает отверстие для выброса жидкости. Наружный конец цилиндра прикрыт заглушкой, винтом или рычажным устройством.

Внешний вид предохранительного клапана с пластиковым рычажком: 2 – резьба для врезки в сеть ХВС, 3 – резьба для подключения к бойлеру, 8 – мини-патрубок для вывода жидкости, 9 – рычаг для принудительного открывания

Желтым маркером на рисунке обведена область, на которой выбивают маркировку. Она обозначает предельный номинал давления, при котором срабатывает клапан. Давление указано в МПа, но его легко перевести в атмосферы: 0,7 МПа = 7 атм.

Также на корпусе изображена стрелка, указывающая направление, в котором движется вода из системы ХВС в нагревательный бак.

Хотя через отверстие в клапане сливать воду удобно, специалисты рекомендуют не применять ручное управление слишком часто.

Пользоваться рычагом принудительного открывания клапана необходимо как можно реже, а для профилактики или ремонта сливать воду можно и другим способом, например, откручиванием патрубков подачи воды.

Почему недостаточно монтажа обратного клапана?

Предохранительное устройство является комплектующим элементом, поэтому искать в магазинах и подбирать запчасть для монтажа нового водонагревателя не нужно. Но при переносе деталь может потеряться.

Видимо, именно поэтому некоторые умельцы, устанавливающие б/у бойлера, вместо предохранительной модели врезают типовой обратный клапан, что строжайше запрещено инструкцией.

Такая обвязка является неправильной. Для слива воды сделан горизонтальный отвод с запорным вентилем, а ниже этого узла подключен обратный клапан без предохранительного механизма

Любой, кто начинает эксплуатировать бойлер с неправильной обвязкой, рискует не только оборудованием, но и жизнью людей. Уравновешенное термодинамическое действие при нагреве воды может выйти из-под контроля, и тогда обычный водонагреватель превращается в настоящее взрывное устройство.

Давление, увеличенное до 5-6 атмосфер, повышает температуру воды внутри бака до критической точки кипения, а затем еще выше. Накапливается огромное количество пара и происходит взрыв.

Последствия взрыва бытового водонагревателя в городской квартире. Результатом неправильной обвязки бойлера стали выбитые двери и разрушенные стены не только у владельцев техники, но и у соседей

При использовании стандартного предохранительного клапана для домашнего водонагревателя все иначе: при достижении критического уровня давления пружина в устройстве сжимается и выпускает наружу часть жидкости.

Благодаря этому давление внутри системы уравновешивается и оборудование продолжает нагрев в обычном режиме. По этой причине установка предохранителя обязательна и регламентирована требованиями монтажа.

Таким образом, устройство безопасности выполняет ряд функций, важных для нормальной эксплуатации бойлера.

Производители бойлеров настоятельно рекомендуют профессиональный монтаж водонагревателей. Если это невозможно, то все действия по установке должны происходить строго по инструкции, с соблюдением всех норм и обязательной установкой предохранительного модуля.