3 вида предохранительных клапанов для систем отопления

Устройство клапана

Конструктивными элементами клапанов для предохранения от излишнего давления являются следующие основные элементы:

• корпус
• крышка
• колпак
• затвор
• шток и пружина на нем
• устройство для открытия клапана под «принуждением»

В корпусе на резьбе монтируется так называемое «седло». На него устанавливается золотник. Он фиксируется на оси клапана при помощи направляющей втулки. Седло вместе с золотником образуют затвор. В золотник вставляется шток. Он прижимает золотник к седлу за счет усилия пружины. Степень сжатия пружины регулируется нажимным винтом с контргайкой.

В колпаке размещено устройство принудительного открытия клапана. Оно состоит из рычага, который закрепляется на оси с вилкой. Для полного и быстрого открытия клапана предусмотрено специальное поджимное кольцо. Оно фиксируется отворотом стопорного винта.

Устройство принудительного открывания необходимо для проведения проверки работоспособности оборудования время о времени. Детали предназначенного для использования в жидкостях и газах оборудования покрываются специальным антикоррозийным составом.

Предохранительные клапаны в обязательном порядке проходят ревизию и проверку в специализированных лабораториях. Или непосредственно на месте применения (в случаях невозможности отправить прибор на обследование в лабораторию). Проверяется работоспособность оборудования, целостность деталей, качество уплотнителей. Срок проверки устанавливает организация с соответствующими полномочиями. Ревизия осуществляется по графику. Но не реже одного раза в год. Нужно это в первую очередь для того, чтобы ваша система отопления могла функционировать нормальным образом.

Качество оборудования регламентируется Государственными Стандартами, Техническими Условиями и различными отраслевыми указаниями.

Виды и конструкция

Рассмотрим основные виды предохранительных клапанов в системе отопления. 

Сбросной предохранительный клапан работает по принципу простейшего защитного устройства – теплоноситель, или образующиеся в процессе работы газы при достижении определённого порога избыточного давления приподнимают подпружиненную мембрану и покидают систему. Иногда вместо термина «сбросной» или «предохранительный» особенно от специалистов старой школы можно услышать слово «подрывной».

Обратный клапан, как и предыдущий служит для сброса излишнего давления, а кроме того позволяет рабочему телу циркулировать по трубам только в одном, заданном проектом направлении.

Пружинный предохранительный клапан также защищает отопительную систему и отличается лишь возможностью регулировать сжатие пружины, прижимающей тарелку клапана, таким образом происходит настройка момента сработки устройства.

Шаровый аварийный клапан отличается феноменальной простотой конструкции, а следовательно надёжностью: отверстие закрывает силой собственного веса обычный стальной шар, величина давления срабатывания клапана рассчитана заранее и зависит от веса шара и диаметра отверстия.

Воздушный клапан призван освобождать элементы системы от образующихся в процессе работы газов, создающих пробки и нарушающих нормальную работу отопления.

В специальной камере установлен особый поплавок, который, будучи погружённым в жидкость и благодаря закону Архимеда, стремясь всплыть, перекрывает расположенное вверху отверстие. Но как только камера наполняется газами, архимедова сила исчезает и поплавок под действием силы гравитации перемещается вниз, приоткрывая отверстие, через которое газы покидают камеру. Камера наполняется жидкостью, и процесс повторяется.

Ответ на вопрос «какие краны лучше ставить на радиаторы отопления» находится здесь: 

Экономия энергоресурсов в условиях стремительно тающих запасов природных источников энергии – тренд нашего времени.

Для того чтобы понизить температуру в комнате при работающей системе отопления можно поступить, как это делали во времена развитого социализма – открыть все форточки и двери, а можно снизить потребление радиаторами теплоносителя. Сделать это позволяет регулирующий предохранительный клапан.

Трехходовой клапан это по сути — комбинация трёх разных приборов: собственно предохранительного (сбросного) клапана, манометра для визуального контроля за состоянием давления в системе, а также воздушного клапана. Вся комбинация собрана в одном корпусе и является надёжной защитой котла отопления.

Разновидности клапанов

Основное различие касается запорного механизма (регулирующего блока). Выделяют предохранительные клапаны на отопление пружинного и рычажно-грузового типа. Первые состоят из золотника с седлом, упругой пружины, дисковой мембраны для измерения давления и штока. Это наиболее распространенная разновидность предохранительного сбросного клапана в индивидуальных системах отопления. Преимуществами являются: доступность, надежность, малые габариты и вес, безопасность и простота применения. Недостаток — частое сжатие пружины, оно приводит к быстрому выходу из строя устройства, что не рекомендуется для систем с большими объемами теплоносителя.

Рычажно-грузовой, напротив, подходит для труб с диаметром свыше 200 мм. В этом предохранительном механизме золотник напрямую зависит от положения рычага с грузом. Последний контролирует силу прилегания золотника к седлу, а соответственно — и надежность пропускания теплоносителя. Основное назначение данного предохранительного клапана — отопление промышленных объектов, его стоимость не подходит для использования в частном строительстве.

Предохранительную отопительную арматуру разделяют, в зависимости от высоты подъема запорного механизма, на мало- и полноподъемную. Первая обладает низкой пропускной способностью, вторая открывается в процессе слива избытков воды или выброса пара как минимум на четверть седла. Полноподъемная арматура также пригодна для отопления с газовым теплоносителем. Последняя классификация касается вида сброса: устройства разделяются на закрытые (обратные) и открытые.

Рабочие характеристики и рекомендации по приобретению

При подборе предохранительного клапана для отопления учитываются следующие параметры:

1. Максимально допустимая температура теплоносителя (чем больше, тем лучше).
2. Давление: рабочее, при подключении, открытии и закрытии. Основная (первая) характеристика определяется разницей между значением параметра в момент движения штока и при полном проходе. Для отопления в частном доме редко нужна предохранительная арматура с рабочим давлением свыше 3 бар.
3. Условный диаметр (не меньше, чем у патрубка подводящего горячую воду).
4. Будущее расположение при монтаже: горизонтальное или вертикальное.
5. Наличие дополнительных функций: встроенного манометра, обратного клапана.

Также обращают внимание на материал корпуса и мембраны. Современная качественная предохранительная арматура изготавливается из латуни с минимальным температурным расширением, внутренний регулирующий блок — из специального термостойкого пластика. Не стоит покупать устройства с корпусом из дешевых китайских сплавов, они разрушаются при малейшем превышении рабочего давления. При возникновении сомнений как подобрать клапан лучше обратиться к специалистам.

Технология установки

Условия проведения монтажа зависят от мощности котла и номинального давления в системе отопления. При больших объемах теплоносителя последовательно дублируются сразу два предохранительных устройства. Рекомендуемое место установки — участок подающей магистрали на выходе из котла (с экстремальными значениями параметров). Клапан имеет внутреннюю резьбу для надежного крепления к трубам, понадобятся пассатижи и разводные ключи. На корпусе есть специальная стрелка, ее назначение — указание правильного направления.

Также в процессе монтажа соблюдается ряд правил:

• Предусматривается отвод для сбрасываемого теплоносителя или пара в канализацию, с учетом максимальной безопасности для людей. Сливной шланг не должен иметь более двух изгибов и быть слишком длинным.
• Не допускается сужение трубопровода между клапаном и основной магистралью на размер, превосходящий условный диаметр лишней запорной и регулирующей арматуры на входе или сливе (исключение не делается даже для фильтров).
• Нежелательно устанавливать предохранитель без остальных элементов группы безопасности (в частности — манометра), в этом случае невозможно провести точную регулировку положенного давления.
• Для минимизации гидроударов монтируемый клапан порой имеет уклон только в сторону котла.
• Нагрузка на регулирующий блок недопустима.
• Для усиления герметичности в местах соединения используется пакля или силиконовый герметик.

Регулировка

Каждый предохранительный клапан системы отопления проходит настройку на определенные параметры производителем, но ничто не мешает осуществить это процедуру самостоятельно. Обычно регулировка проводится в меньшую сторону с помощью манометра, поток воды усиливается в среднем на 25 % от номинального рабочего давления. При достижении нужного значения золотник устанавливается в новом положении (поворотом специального колпака для пружинных клапанов, перемещением груза — для рычажных).

Этот процесс, равно как и проверку на полное открытие, рекомендуется повторять не реже 1 раза в год в целях профилактики аварийных ситуаций. Оптимальное время проведения регулировки — перед запуском отопления в начале сезона.

Как работают пружинные предохранительные клапаны

В пружинных клапанах давлению среды на затворе противостоит степень сжатия пружины. Именно она определяет силу срабатывания, а от упругости используемой пружины зависит диапазон регулировок.

Теплоноситель оказывает давление на пружину, которая сжимается. При превышении давления настройки золотник поднимается, и теплоноситель сбрасывается через отводящий патрубок. После того, как давление в системе снизилось до настроечного, клапан закрывается, и спуск теплоносителя прекращается.

Давление срабатывания пружинного предохранительного клапана устанавливается с помощью комплектации клапана различными пружинами.

Многие клапаны изготавливаются со специальным механизмом (рычагом, грибком и др.) ручного подрыва для контрольной продувки клапана. Это делается с целью проверки работоспособности клапана, так как во время эксплуатации могут возникнуть различные проблемы, например прикипание, примерзание золотника к седлу.

Клапан без ручного подрыва

Выбрать клапан

Клапан с ручным подрывом

С ручным подрывом

Однако на производствах с использованием агрессивных и токсичных сред, высоких температур и давлений, контрольная продувка может быть очень опасной. Поэтому для пружинных клапанов, используемых на таких производствах, возможность ручной продувки не предусматривается и даже запрещается.

Видео работы клапана предохранительного пружинного с канала СтройНефтеГаз

Клапан предохранительный пружинный выпускается в трех исполнениях:

• Малоподъемные устройства подходят для систем газопроводов и паропроводов, давление в которых не превышает 0,6 Мпа. Высота подъема такого клапана не достигает более 1/20 диаметра седла
• Среднеподъемные устройства, в которых высота подъема золотника составляет от 1/6 до 1/10 от диметра сопла.
• Полноподъемные устройства, в которых высота подъема клапана достигает до ¼ от диаметра седла.

Клапана

Для паровых котлов

• Для паровых котлов
• Для водогрейных

-16%

Сравнить

Закрыть

Клапаны Т-31МС Ду50

Клапан предохранительный Т-31МС Ду50 используют в промышленной отрасли, теплоэнергетике и коммунальном хозяйстве для защиты паропроводов и котлов в целом от повреждений и разрывов из-за превышения норм рабочего давления среды. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.

Добавить в избранное

Добавить в заказ

Быстрый просмотр

-19%

Сравнить

Закрыть

Клапаны Т-131МС Ду50

Клапан предохранительный пружинный Т-131МС Ду50 предназначен для защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого повышения давления посредством сброса избытка рабочей среды. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.

Добавить в избранное

Добавить в заказ

Быстрый просмотр

-13%

Сравнить

Закрыть

Клапаны Т-32МС Ду80

Клапан предохранительный Т-32МС используют для предотвращения повреждений и разрушений элементов технических систем за счет сброса избытка давления среды в трубопроводе. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.

Добавить в избранное

Добавить в заказ

Быстрый просмотр

Загрузить предыдущие товары

Загрузить следующие товары

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций, профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами для её нормального функционирования и стабилизации давления внутри неё.

Назначение и место установки

Системы отопления закрытого типа работают под определенным давлением. Значительное повышение рабочего давления ведет к выходу из строя оборудования. Могут потечь соединения, лопнуть пластиковые детали и элементы. В самых неблагоприятных ситуациях может взорваться теплообменник котла. Это уже очень опасно и грозит не только залитым горячим теплоносителем полом, но и ожогами. Ведь температура нешуточная.

Защитить систему отопления от чрезмерно высокого давления и должен клапан сброса избыточного давления. Пока параметры системы находятся в пределах нормы, он никак себя не проявляет. Хотя с момента старта котла давление в системе плавно растет, его компенсирует расширительный бак, поддерживая стабильное состояние системы. Но может он делать это не бесконечно, хотя, при правильном расчете, на штатные ситуации его хватает. Если расширитель не справляется с задачей, давление начинает расти. Когда оно превышает пороговое, тут и срабатывает клапан сброса избыточного давления. Он просто выпускает часть теплоносителя, тем самым стабилизируя аварийную ситуацию.

То есть, клапан сброса избыточного давления в системе отопления работает в аварийных ситуациях. Поэтому еще его называют «аварийный». А еще- «сбросной», «спускной», «защитный» и «подрывной». Все это — названия одного и того же устройства.

Как выглядит предохранительный (аварийный) клапан для отопления

Как понятно из описания, при повышении давления выше определенного предела, просто выпускается некоторое количество теплоносителя из системы. Если вы пришли в котельную, а под аварийным клапаном образовалась лужа, значит — была нештатная ситуация, во время которой повышалось давление. Другой сигнализации нет. Так что на эти следы стоит обращать внимание. Стоит сразу проверить работоспособность самого клапана и мембранного бака. Скорее всего, причина в них. Если не обращать внимания на эти симптомы, через некоторое время можно столкнуться с проблемами: либо в системе что-то «полетит», либо разорвет водогрейный котел.

Место установки аварийного клапана отопления — на подающем трубопроводе, недалеко от котла

Из всего оборудования индивидуальной системы отопления, самым опасным является котел. Поэтому клапан сброса избыточного давления ставят или непосредственно на сам котел (если есть соответствующий выход под установку) или на подающей магистрали сразу после котла. Расстояние небольшое — 20-30 см от корпуса. Если в котле отсутствует этот вид арматуры (указано в описании), то его устанавливают в так называемой группе безопасности или ставят отдельно. Группа безопасности ставится на отвод от подающей магистрали сразу после котла (до первого ответвления и любого другого устройства), на котором установлены манометр, автоматический воздухоотводчик и клапан сброса избыточного давления.

Работа предохранительного клапана в отопительной системе

Бесперебойная работа отопительной системы должна обеспечиваться с помощью трубопроводной арматуры различного назначения и способа действия.

Так как система подвержена разным негативным явлениям, в том числе перепадам рабочего давления, которое разрушительным образом воздействует не только на отопительное оборудование, но и на окружающих, нужно пользоваться специальными приспособлениями, способными предотвратить аварийные ситуации.

Предохранительные клапаны в системе отопления способны сбрасывать лишнее количество воды и регулировать объемы теплоносителей. Если правильно смонтировать отопительную систему и предусмотреть в ней предохранительный клапан, непредвиденные нагрузки будут предотвращаться, а давление будет снижаться до оптимального значения.

Таким образом, при непосредственном участии клапанов, обеспечивается определенный уровень мощности. Если предохранительный клапан устанавливается на выходе в верхней части бойлера, также создаются оптимальные условия для эксплуатации отопительной системы.

Патрубки для сброса лишнего теплоносителя монтируются к трубопроводу отопительной системы, при этом нужно точно подобрать диаметр. Вывод жидкости производится в канализацию. Предохранительные клапаны производятся из латуни и имеют трубную резьбу с обеих сторон. Входная сторона обеспечивается резиновой прокладкой для герметичности соединения.

Имеющаяся в клапане пружина фиксирует шток, и как только давление в системе повышается, шток проваливается под действием пружины, открывая путь для теплоносителя. Даже при повышенном давлении, которое допускается во время гидравлических испытаниях, предохранительный клапан эффективно защищает отопительное оборудование от вредного воздействия.

Поэтому данный элемент в системе отопления имеет ключевое значение и выполняет большой объем работы.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Радиаторы отопления, какие лучше – отзывы частных владельцев
   Среди предложений от разных производителей предстоит отобрать наиболее производительные радиаторы, которые будут выдавать нужное количество тепла, и их не надо будет обслуживать и ремонтировать. К…
2. Перепускной клапан системы отопления — что это такое и как работает
   Отопительным приборам с терморегуляторами приходится функционировать в новых условиях, так как они начинают реагировать практически на любые изменения в окружающей среде. Когда поступает сигнал про…
3. Калориферы водяного отопления в частный дом – какие взять
   Водяной калорифер способен обогревать помещения различной площади и осуществлять стабильную поддержку оптимального температурного режима. Существуют не только водяные типы калориферов, а еще и электрические модели,…
4. Радиаторы отопления российского производства — стоит ли покупать?
   Развитую инфраструктуру обеспечения теплом жилых помещений получают при использовании различных типов отопительного оборудования. Производство радиаторов осуществляется в разных государствах, причем для получения данного изделия используются…

Для чего нужен предохранительный клапан?

Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме. В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.

Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:

• протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
• повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
• взрывом котлового бака;
• коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи.

Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот. Зачастую в них присутствует автоматика безопасности, отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.

Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.

Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.

Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.

Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.

Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром. Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Часто этот клапан является одним из элементов группы безопасности. Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.

Виды клапанов

Для установки можно выбрать ручной, нерегулируемый или автоматический перепускной клапан. Все виды имеют свои особенности, монтаж зависит от места врезки, дополнительных устройств в системе и их типа.

Нерегулируемые байпасы

Устройство представляет собой отрезок обводной трубы без дополнительных запорных элементов. Туннель все время открыт, вода циркулирует постоянно. Применяются нерегулируемые устройства для подключения радиаторов.

При вертикальном положении клапана сечение обводной трубы должно быть меньше, чем сечение внутреннего туннеля основного трубопровода, чтобы под силой тяжести вода не уходила в соседний обходной канал. При горизонтальном положении сечение труб байпаса и магистрали одинаковое, но патрубок к радиатору выбирается меньшего размера, чем перепускное устройство и магистраль.

Рекомендуем к прочтению:Погодный терморегулятор для регулирования котла отопления

Ручной или механический байпас

В отличие от нерегулируемого перепускного отрезка ручной клапан перепускной дополняется шаровым краном. В открытом состоянии внутренний туннель трубы полностью раскрыт и жидкость не задерживается, нет дополнительного гидравлического сопротивления движению потока. При закрытом положении крана теплоноситель поступает только в трубопровод основной магистрали.

Перепускной ручной клапан помогает быстро перекрыть теплоноситель, если это нужно для проведения ремонтных работ или корректировки интенсивности циркуляции нагретой воды. Чтобы шаровой кран не заиливался, не залипал, его нужно регулярно проворачивать.

На заметку! Чаще всего механический байпас используется при обвязке гидравлических насосов и присоединении радиаторов в однотрубной схеме отопления.

Автоматические байпасы

Устанавливается перепускной клапан системы отопления при врезке насосного оборудования в системы с самотечным или принудительным типом циркуляции. Прибор работает без участия человека, корректировка направления потока осуществляется в автоматическом режиме. Пока насос продолжает работать, теплоноситель течет через прибор, как только насос выключается, вода течет через туннель обводного трубопровода. Это нужно для обхода крыльчатки насоса, опущенной в туннель магистрали, – оборудование помогает теплоносителю циркулировать без помех.

Автоматические перепускные клапаны могут быть двух видов:

1. Клапанные. Устанавливаются с шаровым краном, который уменьшает гидравлическое давление на водяной теплоноситель. Простой и надежный прибор чувствителен к чистоте воды, от механических частиц и твердых взвесей в потоке оборудование быстро выходит из строя.
2. Инжекционные. Принцип работы напоминает гидроэлеватор. Насосный узел устанавливается на участке магистрали, входной и выходной патрубок клапана перепускного имеют продолжение внутри трубы. При транспортировке воды позади среза выходного патрубка образуется область разряжения, вода затягивается из байпаса. Затем поток под напором проходит в трубопровод – такая схема исключает возможность обратного тока воды. Когда насос отключен, вода через обходной прибор поступает самотеком.

Устройство и принцип работы пружинного предохранительного клапана

На рынке предохранительной арматуры для котлов и систем отопления основную нишу занимают пружинные предохранительные клапана. Многие производители изготавливают модели самых разных диаметров и на различные диапазоны настройки.

Основным назначением предохранительного клапана является защита трубопроводных систем и котлов от превышения давления. Достоинством данного оборудования является его работа в автоматическом режиме. При превышении настроечного давления теплоносителя клапан открывается и начинает сбрасывать излишки теплоносителя в отводной трубопровод.

Когда давление опускается в рабочие пределы, то клапан автоматически закрывается и прекращает сброс теплоносителя.

Устройство пружинного предохранительного клапана

Предохранительный клапан пружинного типа представляет собой изготовленный из латуни или бронзы корпус, внутри которого находится предохранительный пружинный механизм.

В основе данного механизма лежит стальная пружина, защищенная от внешнего воздействия пластиковым колпачком, который также выполняет функцию проверочной ручки. Проверочная ручка позволяет в случае необходимости в ручном режиме осуществить принудительное открытие клапана для проверки его работоспособности.

Для надежной защиты пружинного механизма от попадания в него теплоносителя имеется мембрана, изготовленная из этилпропиленовой резины.

Устройство пружинного предохранительного клапана Valtac VT 490: 1 — латунный корпус; 2 — пластиковая крышка корпуса; 3 — пластиковая проверочная ручка; 4 — пластиковая заглушка; 5 — алюминиевая шильда; 6 — латунный шток; 7 — нейлоновая втулка подстройки; 8 — стальной фиксатор штока; 9 — стальная пружина; 10 — каучуковая золотниковая обойма; 11 — пластиковый золотник

Принцип работы пружинного предохранительного клапана

Принцип действия пружинного предохранительного клапана

В основе принципа работы предохранительного клапана лежит взаимное противодействие на затворе давления воды, стремящегося открыть клапан и усилия пружины, направленного на удержание затвора в закрытом положении. Предохранительный клапан будет закрыт до тех пор, пока давление воды на затворе не превысит усилие пружины.

Необходимо отметить, что клапан начинает срабатывать уже при давлении примерно на 3% меньшем, чем настроечное. Если давление в системе продолжает расти, то это приводит к дальнейшему подъёму затвора (пропорционально давлению теплоносителя) и равномерному увеличению объёма сбрасываемой воды.

Полное открытие предохранительного клапана наступает при давлении примерно 110-115% от настроечного (в зависимости от модели). После сброса излишков теплоносителя давление в системе начнёт снижаться и как только усилие пружины предохранительного клапана преодолеет статическое и динамическое давление вытекающей воды, затвор закроется.

Полное закрытие предохранительного клапана наступит при снижении давления в системе до 80% от настроечного.

Настройка пружинного предохранительного клапана

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

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

В некоторых предохранительных клапанах производителем в заводских условиях уже настроено и зафиксировано давление срабатывания, поэтому самостоятельная регулировка давления в них уже невозможна.

В них имеется специальная неснимаемая крышка, которая защищает от перенастройки клапана.

Фирмы-изготовители для удобства пользования вводят цветовую маркировку крышек в соответствии с давлением настройки: черный цвет – 1,5 бар, красный – 3 бар, желтый – 6 бар (предохранительные клапана Valtec VT 490).

Производители рекомендуют периодически прочищать предохранительные клапана в случаях, когда система отопления работает стабильно, без превышения давления.

Это обусловлено тем, что клапан находится без работы в течение длительного времени, что может стать причиной его засорения различными загрязнениями. Для прочистки предохранительного клапана («подрыва») необходимо провернуть колпачок по направлению стрелки до характерного щелчка.

Данная процедура позволяет избежать течей, большая часть которых вызвана именно засорением и последующим неплотным прилеганием затвора к седлу клапана.

Рекомендации по монтажу

При размещении клапанной запорной арматуры на трубопроводах рекомендуется придерживаться следующих правил:

• Перед приобретением клапана стоит убедиться в том, что он выбран правильно, то есть его пространственное положение, напорные и температурные характеристики соответствуют направлению перемещения и параметрам подаваемой среды.
• Приборы устанавливаются строго по направлению движения теплоносителя. Для его указания на корпусе отливается маркировочная стрелка, показывающая правильное расположение устройства.
• Для герметизации стыковых соединений используют только термостойкие прокладки, наиболее приемлемый вариант — кольца из паронита.
• Арматуру необходимо устанавливать между строго соосными участками трубопровода, в этом случае на нее не будет оказываться избыточное физическое воздействие, приводящее к неправильной работе и протечкам в стыках.
• Для корректной работы клапанов перед ними по ходу движения среды рекомендуется монтировать фильтры грубой очистки от мелких взвешенных частиц песка, ржавчины и других видов примесей.

Рис. 11 Обратный клапан системы отопления — стоимость от разных производителей в 2020 г

Благодаря высокому гидравлическому сопротивлению любой обратный клапан в системе отопления является нежелательным элементом, снижающим КПД и эффективность функционирования всей системы. Чаще всего клапан устанавливаются в байпасную перемычку параллельно циркуляционному электронасосу, где он не влияет на работу системы, так как через него в рабочем состоянии не проходит поток теплоносителя. В иных случаях клапанная арматура выполняет вспомогательные функции, предотвращая протекание теплоносителя в нежелательных направлениях.

Виды и особенности конструкции клапанов для отопления

В настоящее время для работы перепускных клапанов применяются два различных по своей сути принципа работы – пружинный и рычажно-грузовой. Последний чаще всего используются для больших магистралей центрального отопления. Рассмотрим специфику работы каждого из них.

Пружинные клапана

Этот сбросной предохранительный клапан системы отопления устанавливается в частных домах и квартирах.

Принцип действия этого механизма заключается в следующем. Поток жидкости воздействует на затвор капана, движение которого ограничивается пружиной. Как только значение давления превысит силу сжатия пружины – шток поднимется вверх. В результате этого теплоноситель поступит в выходной патрубок. После стабилизации внутреннего объема воды пружина клапана предохранительного для котла отопления вернет затвор в исходное положение. В итоге поток теплоносителя перестает поступать в выходной патрубок.

Рычажно-грузовой клапан

Такой тип сбросного предохранительного устройства применяется для трубопроводов больших диаметров (от 200 мм). В нем вместо пружины усилие на шток оказывает груз с различной массой.

Перед тем как подобрать предохранительный клапан для системы отопления с подобной конструкцией, необходимо ознакомиться со спецификой его эксплуатации. Прежде всего – это грубая настройка критического значения давления. Сделать это можно изменяя массу на внешнем рычаге. У пружинных моделей это можно сделать провернув регулирующий колпачок. Причем минимальное изменение значения давления может составлять 0,2 бар.

Предохранительные клапаны на систему отопления

При резких перепадах температуры теплоносителя в трубах возникает избыточное давление, которое может привести к их разрыву или деформации. Кроме того, во время эксплуатации отопительной системы могут возникать различные сбои, что также может привести к скачку давления в теплосети. Исключить такую ситуацию позволяет монтаж предохранительного клапана в системе отопления.

Устройство относится к группе безопасности отопительных приборов и служит для предотвращения различных повреждений. С помощью таких механизмов также может осуществляться регулировка температуры жидкости в теплосети.

Типы предохранителей

Предохранительный клапан для систем обогрева имеет несколько разновидностей, отличающихся по принципу работы и выполняющих различные функции:

• сбросной;
• обратный;
• воздушный;
• регулирующий;
• перепускной.

Сбросной

Устройства сбросного типа заранее рассчитываются на определенное давление, при превышении которого происходит удаление лишнего теплоносителя. Для стравливания избыточного давления предусмотрено специальное сливное отверстие, которое закрыто при нормальных условиях. При повышении давления выше безопасного, мембрана поднимается напором теплоносителя выше отверстия аварийного сброса давления, и избыток жидкости просто удаляется из системы.

Обратный

Устройство служит для предотвращения смены направления движения жидкости в контуре. Суть работы предохранителя проста. Специальный запорный механизм позволяет воде двигаться только в одном направлении – в нагревательный бак. Кроме того, при повышении давления в трубопроводах через «носик» клапана происходит сброс излишков воды. Для того чтобы вода не выливалась на пол, рекомендуется на выходное отверстие клапана надеть сбросной патрубок и вывести его в канализацию.

Подпружиненный

В подпружиненных обратных устройствах заслонка пропускного отверстия закрывается с помощью прижимной силы пружины. Поток воды давит на мембрану, приподнимая пружину и открывая пропускное отверстие. В случае возвратного тока жидкости, что недопустимо, если используется закрытая схема отопления, пружина давит на мембрану сверху, закрывая отверстие. Давление с обратной стороны еще более усиливает прижимную силу, не допуская смены направления движения потока.

Шаровый

Имеет в основе тот же принцип, но вместо пружины и затвора используется стальной шар, закрывающий сливное отверстие под действием силы тяжести. Это накладывает некоторые ограничения. Так, например, его можно использовать только на горизонтальных участках отопления.

Воздушный

Помимо избыточного давления в системе отопления существует еще проблема возможного образования воздушных пробок. В основном такая проблема возникает, если теплоносителем выступает вода. Дело в том, что в воде комнатной температуры содержится некоторое количество растворенного воздуха, который высвобождается в процессе нагрева. Установка воздушного предохранительного клапана для отопления в замкнутой системе предотвратит скопление воздуха, перекрывающего движение воды.

Принцип действия

Устройство работает по следующему принципу: в специальной капсуле находится поплавок, когда в системе отсутствует воздух, он находится в поднятом состоянии. При завоздушивании теплосети, уровень воды в капсуле понижается, а поплавок опускается, открывая затвор, выпускающий воздух из системы обогрева. Аварийный спуск воздуха может осуществляться вручную либо автоматически.

Регулирующий

Регулирующий клапан устанавливается перед радиаторами. Он выполняет функцию контроля температуры. Работает по принципу сужения пропускного отверстия при увеличении температуры теплоносителя вплоть до полного перекрытия потока, направленного в батареи. Таким образом становится возможной температурная регулировка систем обогрева, что позволяет сократить перерасход энергии и поддерживать температуру помещения на комфортном уровне.

Перепускной

Регулирующие термоклапаны для отопления помогают удерживать температуру в заданных пределах, не допуская перегрева помещения, сужая либо перекрывая поток теплоносителя, ведущий в радиаторы. Такой принцип может привести к ряду , если схема отопления в доме предусматривает несколько помещений с радиаторами, а поток теплоносителя перекрыт, то его циркуляция останавливается, что может привести либо к неравномерному прогреву разных помещений, либо к повреждению насоса принудительной циркуляции. Для решения таких проблем используется перепускной клапан.

Перепускной клапан выполняет задачу сохранения равномерного тока теплоносителя. Для этого при повышении давления в трубах он перенаправляет его избыток в обратный контур. Теплоноситель не удаляется из системы обогрева. Перепускной предохранитель способен работать в постоянном режиме, а не так, как обратный, выполняющий сброс давления только на пиках повышения объема теплоносителя.

Таким образом установка предохранительного клапана для системы отопления закрытого типа крайне важна. Выбор подходящего устройства зависит от функций, которые будут на него возлагаться.

Виды регулировочных клапанов для отопления

Нормальная работа теплоснабжения невозможна без минимального набора регулирующих клапанов. Они предназначены для стабилизации параметров отопления и изменения их значений в зависимости от выставленных настроек.

Принцип работы редукционных клапанов системы отопления основан на ограничении притока теплоносителя путем изменения сечения трубопровода. Для этого в конструкции есть регулировочная головка и запорная арматура. Перепускные клапана для теплоснабжения разделяются на следующие виды:

• С ручной регулировкой потока;
• С механической термоголовкой. При температурном воздействии на термический элемент происходит его расширение и давление на седло клапана. В результате этого шток опускается, ограничивая приток теплоносителя;
• С сервоприводом. Для работы этого типа регулирующего клапана теплоснабжения управляющий элемент подключается к блоку управления (программатору) или термодатчику. При получении управляющей команды с помощью сервомеханизма изменяется положение штока и как следствие – регулируется объем притока теплоносителя.

Эти типы редукционных клапанов систем теплоснабжения позволяет изменять основной параметр – температурный режим работы. Установка регуляторов осуществляется в обвязке радиаторов, батарей, в коллекторных узлах теплого пола.

Монтаж регулировочного клапана нужно осуществлять таким образом, чтобы исходящее тепло от батарей не воздействовало на термоэлемент.

Назначение балансировочного клапана в отоплении

Еще одной разновидностью контролирующей арматуры является балансировочный клапан в системе отопления. Конструктивно он схож с регулировочным, но имеет ряд особенностей эксплуатации и монтажа.

Назначение балансировочного клапана для отопления – регулирование объема теплоносителя в зависимости от значения его температуры. Их установка является необязательной для систем с небольшой протяженностью или без проблем с тепловым распределением. Они монтируются на каждый контур отопления.

После монтажа запорного клапана на отопление улучшатся следующие показатели теплоснабжения:

• Равномерное распределение тепла по всем отопительным контурам;
• Обеспечение гидравлической стабилизации системы, отсутствие резкого перепада давления;
• Снижение затрат на отопление – оптимизируется расход топлива, стабилизируется тепловой режим работы;
• После установки балансировочного клапана в систему отопления появляется возможность частично или полностью отключать отдельные контуры от общего теплоснабжения.

Для осуществления контроля текущих показаний давления температуры в конструкции клапана предусмотрены штуцеры для установки термометром или манометров. В зависимости от конструкции регулировка потоков теплоносителя выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Балансировочные клапана монтируются в коллекторных системах частных домов или в двухтрубном отоплении многоквартирного жилого здания.

Установка и монтаж

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых и водяных трубопроводов, при установке защитных агрегатов, рекомендуется соблюдать следующие требования:

1. На трубах, подходящих к защитному механизму, и трубопроводах сброса напора нельзя устанавливать запорную арматуру и фильтра.
2. Ось пружинного фитинга должна устанавливаться вертикально. К агрегату должен быть обеспечен свободный доступ для замены и регулировки.
3. Рычаг защитного механизма рычажного типа при установке должен располагаться горизонтально.
4. Перед фитингом для контроля напора необходимо установить манометр.

   Установка манометра на трубопровод

5. В зависимости от рабочей среды отводящая труба может быть направлена: в атмосферу для пара и газообразных неагрессивных сред. Для горячей воды слив должен быть направлен в специальную емкость, или обратно в систему. Если в трубах агрессивная среда, то сброс должен сливаться только в закрытый резервуар.
6. Длина трубы от оборудования до установки защитного агрегата должна быть минимальной. На этом участке не допускается подключение ответвлений для отбора рабочей среды.
7. Предохранительный клапан для системы отопления может устанавливаться в нескольких местах на трубопроводе, при этом расход рабочей среды через трубопровод должен быть на 1,25 раз больше, чем суммарный расход устанавливаемых устройств.

   Установка оборудования в котельной

8. Перед сдачей системы в эксплуатацию обязательно проверяют правильность настройки предохранительного клапана, а также его способность возврата в начальное положение и обеспечения герметичности.

Выбираем оптимальную модель

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

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

Механизм

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

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

• До 0,25 МПа – 15%;
• Свыше 0,25 МПа – 10%.

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

Регулировочный механизм обязательно защищен от непосредственного влияния горячей воды.

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

Подвод трубопровода

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

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

Материал изготовления

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

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

Выводы и полезное видео по теме

Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:

Аварийный клапан в составе группы безопасности:

Подробнее о выборе и установке оптимального предохранительного клапана:

Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.

Выбираете для своей системы отопления подходящий вариант предохранительного клапана? Может у вас остались вопросы, ответы на которые вы не нашли в изложенном выше материале? Задавайте их нашим экспертам, оставив комментарий под статьей.

А может вы хотите дополнить материал интересными фактами и полезными рекомендациями? Или поделиться опытом собственноручной установки клапана в систему? Пишите свое мнение о необходимости такого защитного приспособления, делитесь советами по выбору, исходя из личного опыта.

Предлагаю сначала разобраться: что такое предохранительный клапан, для чего он нужен и зачем его вообще подбирать? Может, стоит взять самый красивый и установить его?

Предохранительный клапан (определение ГОСТ Р 52720) – это такая трубопроводная арматура, которая защищает (собственно, поэтому он и предохранительный) оборудование, если там вдруг повысится давление (оно, повышенное давление, нам совершенно ни к чему). Делает он это, открывшись в нужный момент (собственно, поэтому он и клапан) и выпустив то самое «ненужное» давление, а после этого сам в нужный момент закроется (давление закрытия). Как же это происходит? Тут нет никакой магии. В клапане есть пружина, которая при нормальном ходе работы (давление перед клапаном рабочее) своей силой закрывает проход (золотник плотно прижат к седлу), и ничего никуда не сбрасывается. Но если вдруг давление начинает расти, у пружинки уже не хватает сил, чтобы удержать его, и клапан открывается (давление начала открытия), давление сбрасывается.

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.

Перепускные клапаны

Перепускной клапан для отапливания необходим для препятствия бесконтрольному росту давления и разрушению всей системы. Рабочий принцип довольно простой: на седло устройство в системе отопления действует давление носителя тепла.

Есть 2 варианта подобных изделий: с постоянным давлением срабатывания и возможностью ручного регулирования такого параметра. Предпочтителен другой вариант, который дает возможность приспособить под любые условия.

Перепускное устройство делает подобные функции:

• Уменьшается нагрузка гидравлического плана на насос для циркуляции.
• Не даёт возникать и распространяться ржавчине. При превышении температуры начинает выделяться кислород — главная причина возникновения коррозии.
• Понижается параметр шума теплоснабжения. Если не будет клапана для регулировки, то возрастет движение воды по замкнутому контуру, что ведет к повышению шума и вибрации.

Для гравитационного отопления устройство давления не надо. При выходе за пределы режима температур увеличение носителя тепла возмещается через раскрытый расширительный бак.

Перепускной клапан делает несколько основных функций в отопительной системе

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).