Принцип работы предохранительного клапана водонагревателя

Полки в небольшой узкой комнате

Еще 50 фото кухни с серой палитрой для ваших идей:

Устройство и принцип работы пружинных клапанов

Клапан состоит из стального корпуса, нижний штуцер которого используется в качестве соединительного элемента между ним и трубопроводом. Если в системе повышается давление, сброс среды происходит через боковой штуцер. Отрегулированная в зависимости от давления в системе пружина обеспечивает прижимание золотника к седлу. Регулировка пружины происходит посредством специальной втулки, которая вкручена в верхнюю крышку, расположенную на корпусе устройства. Размещенный в верхней части колпак предназначен для защиты втулки от разрушения в результате механических воздействий. Наличие специального ушка для пломбировки позволяет предохранить систему от постороннего вмешательства.

Для клапанов, в которых уравновешивающим механизмом выступает пружина, подбирается усилие рабочего органа. Если параметры подобраны правильно, при нормальном состоянии системы золотник, отвечающий за выпуск излишнего давления из трубопровода, должен быть прижат к седлу. Когда рабочие показатели увеличивается до критического уровня в зависимости от типа пружинного устройства золотник отходит вверх на определенную высоту.

Предохранительный пружинный клапан, обеспечивающий своевременный сброс давления, изготавливают из разных материалов:

• Углеродистая сталь. Подобные устройства подходят для систем, давление в которых пребывает в пределах 0,1-70 Мпа.
• Нержавеющая сталь. Клапаны из нержавеющей стали рассчитаны на системы, давление в которых не превышает 0,25-2,3 Мпа.

Советы

Иногда отдельные элементы водонагревателя или вся система перестает работать должным образом. Это снижает безопасность конструкции и может привести к печальным последствиям. В этом случае нужно как можно раньше выяснить причину и место поломки и либо устранить ее самостоятельно, либо вызвать для этого специалиста. Чаще всего из строя выходят термостаты, нагревательные элементы и предохранительные клапаны. Причем проблема в работе одного из них может моментально отразиться на остальных. Никогда не стоит устанавливать элементы, которые не подходят по своим параметрам к параметрам бойлера или имеют разные способы соединения.

Неполадки не могут возникнуть сами по себе, у них существуют определенные причины.

Чаще всего они состоят в следующем.

• Несвоевременная замена поврежденных деталей. Например, обратный клапан должен меняться минимум раз в год. Он дешевый и не потребует больших затрат.
• Неправильный монтаж всей системы. Если врезка предохранителя в трубу выполнена с недостаточной гидроизоляцией или на слишком большом расстоянии от входа в бойлер, система не будет работать как следует.
• Перепады напряжения в электросети могут повлечь выход из строя нагревательных элементов системы.

• Наличие заводского брака или отсутствие профилактических осмотров. Для того чтобы правильно выбрать нагреватель и предохранители нужно очень внимательно изучать всю информацию при покупке. И даже самый качественный аппарат периодически необходимо проверять.
• Образование накипи или возникновение коррозии. Накипь и коррозия на обратном затворе могут послужить причиной утечки воды назад в трубопровод или «разъесть» различные соединения, нарушив их герметичность.

Самые основные неисправности можно подразделить на несколько видов. Чаще всего бройлер начинает течь. Это может быть как производственный дефект, так и приобретенная из-за коррозии трещина. Такой бак нельзя самостоятельно исправить, придется полностью заменять его. Вода, капающая с соединений труб говорит об их негерметичности. С предохранительного клапана вода, наоборот, должна иногда капать. Если он всегда сухой, то его следует заменить.

Второй распространенной неисправностью чаще всего выступает отсутствие нагрева. Почти всегда это связано с неисправностями нагревательного устройства или термостата. Иногда таким образом срабатывает аварийный отсекатель, когда бойлер постоянно включают на максимальную температуру.

Часто при работе бойлера могут нагреваться стены, периметр розетки и окружающее пространство. Самым опасным в этом случае является нагрев вилки или розетки. Причиной может служить плохой контакт или поломка ТЭНа. Если водонагреватель работает не на электричестве, а от газовой сети, то дымоход может забиться льдом, что закроет выход пару. В этом случае довольно просто прочистить его.

В случае если водонагреватель дает недостаточное количество теплой воды, нужно проверить не перепутаны ли патрубки входа и выхода. А если горячая вода поступает в кухонный кран практически без напора, при этом смеситель работает должным образом, необходимо проверить предохранительный клапан. Он может забиться ржавчиной или грязью, после его прочистки напор воды восстановится.

Качественный предохранительный клапан для бойлеров объемом не более 200 литров, установленный на стандартный бытовой нагреватель может прослужить не менее десяти лет. Необходимо регулярно очищать его от осадка и проверять работоспособность всей системы. Раз в три-четыре года его желательно демонтировать и промывать специальными химическими растворами, которые можно приобрести в хозяйственных магазинах.

При установке обязательно нужно следовать приведенным правилам и провести качественную проверку системы холодной водой под напором. Если есть какие-либо сомнения в собственных силах, лучше доверить такую ответственную работу профессионалам. Ведь от качественной работы зависит не только имущество, но и здоровье всех жильцов.

О том, почему нужно устанавливать предохранительный клапан для водонагревателя и что произойдет, если его не установить, смотрите в следующем видео.

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.

Фильтрация воздуха

Монтаж предохранительных клапанов

Установка ПСК производится:

резьбовым способом, если была приобретена муфтовая арматура;

Арматура для монтажа резьбовым способом

на фланцы (фланцевая арматура).

Арматура для крепления фланцами

В бытовых трубопроводах, как правило, используется муфтовая арматура, а при строительстве трубопроводов промышленного назначения – фланцевые устройства.

При проведении монтажных работ требуется соблюдать следующие правила:

1. вблизи ПСК рекомендуется установить манометр для контроля давления;
2. арматура устанавливается колпаком вверх. При этом отводящие патрубки жидкости должны располагаться вертикально вниз (в систему канализации), а патрубки паровых систем и систем газоснабжения вверх;

Правильное расположение клапана на трубопроводе

1. направление потока движения проходящей среды на клапане обозначается стрелками. Установка арматуры в другом положении не допустима;
2. между клапаном и источником подачи воды/газа нельзя монтировать запорную арматуру какого-либо вида. Запорные краны также не устанавливаются на отводящих трубах;
3. перед монтажом оборудования необходимо очистить все прилегающие трубы от пыли, грязи, ржавчины и иных отложений;
4. работы по монтажу и обслуживания ПСК, особенно на газопроводах, должны выполняться профессионалами.

После выполнения всех работ по монтажу предохранительного клапана производится настойка оборудования в соответствии с параметрами  трубопроводной системы.

Брус

Фотогалерея – интерьер загородного дома

Виды засоров

Усилитель для телевизионной антенны своими руками

Первым делом следует подготовить все необходимые материалы. Это:

• алюминиевая пластина;
• медная проволока;
• кронштейн;
• переходник;
• саморезы, гайки, болты, шайбы;
• кабель для ТВ;
• резиновый тракторный ремень;
• изолента;
• молоток, гаечный ключ и другие инструменты.

Перед началом работы нужно ознакомиться со схемой для того, чтобы лучше понимать принцип работы устройства, а также найти фотографии уже готовых изделий.

Первым делом необходимо вырезать отверстия: три в резине и одно в алюминиевой пластине. Затем подобное отверстие делается также в кронштейне и том месте, где будет располагаться антенна. Проволока сгибается, а затем соединяется по концам с использованием самореза.

Затем нужно присоединить к кабелю переходник и провести изоляцию соединения. Теперь нужно собрать все детали вместе. Заключительным этапом станет изоляция места крепления кабеля и проволоки с помощью изоленты.

Как определить сечение жил кабеля или провода по его диаметру

Устройство и принцип действия

Прежде чем заняться подбором автоматических отсечных приборов, следует узнать подробнее, какие они бывают, чем отличаются друг от друга, из каких материалов изготавливаются. Изделие любого типа состоит из практически одинакового набора основных элементов.

Корпус

Может быть выполнен из коррозионностойких материалов: латуни, нержавеющей стали, чугуна или полипропилена. На поверхность наносится стрелка, указывающая направление движения среды, величина давления на которое он рассчитан, в мегапаскалях (МПа), и диаметр в дюймах или миллиметрах.

Запорный орган

Может иметь форму шара, диска, тарелки. В некоторых моделях запорный орган выполнен в виде створок, как диск, разрезанный пополам. Выше линии разреза и параллельно ему вмонтирована ось, на которую надеты пружины створок.

Пружина

Удерживает запорный орган в положении «закрыто» при отсутствии давления. С включением насоса, запорный орган сжимает пружину и открывает проход, переходя в положение «открыто».

Уплотнение

Седло клапана уплотняется полимерным материалом, обеспечивая его плотное прилегание и герметичность, а положении «закрыто». Материалом для уплотнения чаще всего выбирают PTFE, проще говоря – фторопласт.
Несмотря на некоторые отличия, изделия всех типов имеют общий принцип действия:

• вода поступает в аппарат и давит на запорный орган;
• пружина, прижимающая запорный орган к седлу сжимается;
• запорный орган двигаясь следом за сжимающейся пружиной отрывается от седла, освобождая проход в нужном направлении;
• при снижении напора воды, пружина разжимается и давит на запорный орган, прижимая его к седлу, закрывая проход.

Таким образом исключается любая возможность изменения направления движения воды в трубопроводе.

Какие бывают клапаны

С учетом конструктивных особенностей различают следующие виды приборов:

• подъемные;
• лепестковые;
• двустворчатые;
• гравитационные.

Есть смысл познакомиться с каждым из них поближе.

Гравитационные клапаны

Большинство устройств можно отнести к пружинным. Исключение составляю гравитационные клапаны, механизм которых обходится без пружин. Их запорный орган так же открывается напором воды. При отсутствии давления он возвращается на место под действием собственного веса (гравитации). Конструкция их чрезвычайно проста. Диск запорного органа одним краем подвешен на оси, закрепленной в корпусе. Под давлением воды, диск поворачивается на оси и поднимается свободным краем вверх, открывая путь воде. При отсутствии воздействия диск под собственной тяжестью возвращается на седло, закрывая проход для воды.

К гравитационным относят лепестковый (на фото внизу) и редко используемый шаровый клапан. В первом случае происхождение названия можно объяснить схожестью запорного органа с лепестком. Во втором – проход воды закрывает и открывает полый шар, выполненный из легких коррозионностойких материалов.

Подъемные

Запорный механизм подобных устройств представляет собой металлический диск, скользящий по пластиковому штоку, пропущенному через отверстие в его центре. Концы штока проходят сквозь отверстия золотниковых тарелок, предотвращая его осевые смещения. Между запорным органом и одной из золотниковых тарелок установлена пружина. При подаче воды на вход устройства, диск затвора поднимается, сжимая пружину. Отсюда его название – подъемный.

Двустворчатые

Запорный орган в подобных устройствах состоит из двух половинок диска, закрепленных на стальной оси, на которую к тому же надеты пружины, удерживающие створки в положении «закрыто». По давлением воды створки раскрываются пропуская воду.

Интересно! В положении «открыто» створки напоминают крылья. Отсюда его народное название – бабочка.

Возможные неисправности и способы устранения

О части неисправностей или отклонений в работе уже было сказано, поэтому сделаем обобщение в виде таблицы.

Для проверки срабатывания клапана давлением воды, выше существующего напора в сети, можно воспользоваться автомобильным насосом, способным создать давление до 6 бар. Холодная вода на бойлер перекрывается. Горячая вода частично сливается через кран, чтобы не попала в насос. После прекращения течи, накачать воздух. Закачать воздух можно через любой кран разбора горячей воды. При открытии другого крана горячей воды, давление сбросится.

Капает по ночам?

Бывает так, что клапан течёт ночью. И даже не течёт, а хлещет. И не просто хлещет, а со свистом. Народ реально пугается. Клапан тут не причём. Водонагреватель, кстати, тоже. Всему виной водоканал. Ночью водоразбор воды меньше, чем днём. А насосы водоканала качают одинаково. Вот и получается, что разница давления между днём и ночью бывает раза в полтора.

Помочь может только редуктор давления. И устанавливать его надо не перед бойлером, а на входе в квартиру. А то постоянно сталкиваюсь с таким решением — раз течёт с клапана, значит и ставить редуктор надо перед клапаном. Нет! Просто так получилось, что клапан, это единственный прибор, который может сигнализировать о проблеме. Он течёт, свистит, кричит: «Люди! Alarm! Спасите! Помогите! Давление! Ах, какое большое!» А все остальные смесители, шланги и трубочки в это время молча терпят и покорно ждут, когда наступит их разрушение. Потом раздаётся стук снизу.

Выбираем оптимальную модель

Пружинный предохранительный клапан в разрезе

Процесс подбора предохранительного клапана системы отопления должен основываться на ее эксплуатационных характеристиках. Для этого помимо параметров отопления нужно ознакомиться с нормативным документом – ГОСТ 24570-81, который подробно описывает критерии выбора.

Так как рычажно-грузовые механизмы применяются в больших трубопроводах, то будут рассмотрены условия для пружинных моделей предохранительного клапана для котла отопления. Они разделяются на несколько основных пунктов – требования к механизму, трубопроводам и материалу изготовления.

В конструкции перепускного клапана основными элементами являются пружина, шток и тарелка, на которую воздействует давление теплоносителя. В совокупности они должны формировать надежный механизм с точно рассчитанными параметрами. Главными из них являются условия срабатывания предохранительного клапана для системы отопления, подбор, установка.

Различают два этапа в работе устройства – время начала движения штока и полное открытие прохода для удаления излишка воды. Процентная разница значения давления между ними является основной характеристикой клапана. Кроме этого, она зависит от номинального значения давления в системе отопления.

Чем выше рабочее давление, тем быстрее должно срабатывать устройство. При этом витки пружины предохранительного клапана для отопления не должны соприкасаться друг с другом.

Регулировочный механизм обязательно защищен от непосредственного влияния горячей воды.

Так как при долгом простое возможно «залипание» пружины, то в устройстве должен присутствовать механизм проверки его работоспособности (шток для ручного оттягивания пружины).

Подвод трубопровода

Перед тем как подбирать предохранительный клапан для системы отопления, нужно правильно определиться с его диаметром. Он не должен быть меньше самого подводящего патрубка. В противном случае гидравлическое сопротивление не позволит устройству нормально выполнять свои функции. Обязательно предусмотрена защита сбросного предохранительного клапана для системы отопления от промерзания – воздействие минусовых температур негативно влияет на работу.

Во время монтажа предохранительный клапан системы отопления должен иметь уклон только в сторону котла. Это обеспечит минимальные гидравлические потери при воздействии давления на тарелку.

Материал изготовления

Корпус чаще всего изготавливается из латуни, так как этот материал имеет минимальный коэффициент температурного расширения, надежен и доступен в финансовом плане. Подбор предохранительного клапана системы отопления по этому параметру очень важен – при достижении максимального давления корпус не должен разрушаться.

Для предохранительного клапана отопления принцип работы заключается еще и в своевременной настройке значения давления срабатывания. Чтобы сделать это максимально быстро регулирующий блок изготавливается из специального термостойкого пластика. Он не изменяет своей геометрии и остается жестким даже при максимальной температуре воды.

Виды предохранительных клапанов и рекомендации по выбору

Есть несколько типов предохранительных клапанов, которые отличаются не только механизмом работы, но и сферой их применения. Так, для устранения сверхнормативного давления в трубопроводе используются нижеперечисленные типы клапанов, подбор и расчет количества которых необходимо осуществлять с учетом их функциональности:

• Перепускной. Такой клапан сохраняет равномерный проток теплоносителя по всей магистрали. В случае увеличения давления в одном контуре, перепускной механизм перенаправляет излишний объем воды в другой. Основным преимуществом, которым обладает перепускной клапан, является его постоянная работа для поддержания необходимого давления воды, а не активация защитного механизма только в аварийных случаях. Перепускной клапан имеет регулятор со шкалой настройки;
• Сбросной. Один из самых простых по своей конструкции клапанов. Он работает за счет движения пружины и мембраны, и при достижении критической отметки сброс самостоятельно происходит через специальное отверстие. Для контролируемого сброса к отверстию следует зафиксировать патрубок. Оптимально подходит для однотрубной системы с наличием расширительного бака;
• Обратный. Обратные клапаны представляют собой подпружиненные устройства, которые предотвращают изменение направления протока жидкости в системе, направляя ее в сторону расширительного бака. Кроме указанного типа, допускается монтаж и шарового запорного механизма, в котором вместо пружины используется стальной шар. Обратный клапан также устанавливается на узле подпитки, чтобы теплоноситель не попадал в водопроводную сеть;
• Воздушный. Такой тип клапана предназначен для удаления воздушных пробок в системе отопления, которые препятствуют нормальному передвижению воды в контурах. Устанавливаются как в однотрубной, так и в двухтрубной системах;
• Регулировочный. Этот тип клапанов устанавливается непосредственно перед радиаторными батареями. Регулирующий механизм позволяет настраивать необходимую температуру в определенной батарее для поддержания оптимального температурного режима.

Чтобы правильно осуществить расчет и подобрать вид клапана необходимо четко определить те функции, которые он должен выполнять. Схема подключения этих устройств, а также расчет их количества и технических характеристик предусматриваются общим проектом. Подбор типа должен учитывать расчет показателя мощности головного отопительного котла и объем теплообменника, количество теплогенерирующего оборудования и его расположение, а также особенности узла подпитки системы и тип расширительного бака. Стоит отметить, что наиболее универсальным является перепускной клапанный механизм защиты.