Устройство и правила установки отсечного клапана

Магистрали с жидкой и газообразной средой оснащают арматурой в виде запорного оборудования. Главная задача, которую выполняет отсечной клапан, состоит в исключении развития последствий в случае появления неисправностей в трубопроводе. В частности, деформация магистралей, протечка, переполнение резервуаров. Различают приборы по скорости срабатывания, долговечности, назначению, конструкции и монтажу.

Общее представление об отсечном клапане

Запорный клапан устанавливают для механического вмешательства в свободное перемещение жидкостей и газов по трубопроводу. Остановка и освобождение магистрали от содержимого могут понадобиться из-за протечек, разгерметизации, критических перепадов температур или давления. То есть содержимое либо полностью прогоняется из участка, либо перекрывается его движение.

Устанавливаются приборы на магистрали с газами, нефтепродуктами, горячей и холодной водой. Это могут быть как бытовые инженерные коммуникации, заправочные станции, так и более конструкции промышленного масштаба или, например, городской теплосети.

Запорный клапан

Существуют одноразовые приборы, которые оснащены сменными клапанами или подлежат полной замене после срабатывания. Их изготавливают, как правило, из пластика. Многоразовое металлическое оборудование пользуется большим спросом, так как характеризуется длительным сроком службы.

Конструктивные особенности

В основе прибора лежат литой корпус, седло и крышка. Их изготавливают из чугуна, оцинкованной стали, латуни или полимерных материалов с высокими показателями прочности. Второй элемент предназначен для установки клапана в трубопроводе.

Затворный механизм представлен следующим образом:

• пружина, приводящая прибор в действие (затвор и возврат);
• шток, отвечающий за динамику клапана;
• впитывающая прокладка, предотвращающая образование конденсата и протечки.

За срабатывание устройства отвечают электрический или пневматический приводы. Управление клапаном производится двумя способами: вручную обслуживающим оператором или автоматически. Без участия человека срабатывание происходит, как правило, за счет встроенных датчиков.

Устройство с датчиком

Принцип работы

Функционал отсечного прибора сводится к тому, чтобы содержимое трубопровода прекратило свое движение на конкретном участке или по магистрали в целом. Клапан отсечного типа при этом должен перекрывать поток оперативно, чтобы минимизировать риск аварий. Вот несколько причин их возникновения:

• нарушения технологии монтажа трубопровода, фильтров;
• несоблюдение требований по технике безопасности;
• окончание срока службы составляющих компонентов;
• различного рода неисправности;
• непредвиденное изменение давления или температуры внутри конструкций.

Более практичными считаются приборы, оборудованные специальными датчиками. Это обусловлено автоматическим срабатыванием в течение короткого промежутка времени (от долей секунд до минут). Скорость зависит от характеристик сенсоров и качества настроек оборудования. За последнее отвечает обученный обслуживающий персонал.

Положительные стороны использования отсечного клапана

Сравнительно с вентилями, которые изначально выполняли задачу перекрытия движения жидкостей и газов, запорная арматура оснащена различного рода механизмами автоматического реагирования. Оно заключается либо в подаче сигналов операторам, либо непосредственно перекрытие свободного прохода по трубопроводу.

Запорный вентиль

Сегодня приборы исключают некоторые недостатки прототипного оборудования. Например:

• из-за грязевых потоков и примесей исключается ложное срабатывание;
• более герметичные корпуса лучше справляются с незначительными перепадами давления;
• скорость срабатывания минимизирована до нескольких секунд.

Кроме того, современные отсечные клапаны перекрывают движение в обоих направлениях. А в конструкциях имеются дополнительные элементы. Например, пружинные прокладки из силикона или регулировочные шайбы.

Основные типы приборов

Трубопроводная арматура различается конструктивно и по назначению. Так, выделяют нормально открытые устройства. Они отвечают за работу с потоком относительно движения. Нормально закрытые запорные приборы, как правило, управляются вручную и открываются в аварийной ситуации, чтобы выпустить содержимое резервуара или магистрали.

Отдельно рассматриваются приборы для воды, нефтепродуктов и газа. Срабатывание может быть осуществимо с помощью механической нагрузки, пружинного механизма, пневматического или магнитного привода. Различны приборы также по характеристикам, способам подключения, работе в одном или в двух направлениях. А в зависимости от используемых материалов, производители предлагают одноразовые и многоразовые отсечные клапаны.

Угловой

Область применения включает магистрали для жидких продуктов, протекающих под сильным давлением. Корпус оборудования изготавливается из высокопрочной стали. Оборудование имеет поршневый гидравлический привод. Принцип работы рассчитан на поступающее и раздаточное движение.

Проходной

Актуальна установка запорного клапана прямого действия в трубопроводах, где существует риск возникновения протечек. Содержимое в этом случае может быть как чистым, так и с примесями или загрязнениями, пузырьковыми включениями. При этом микрочастицы не оседают и не накапливаются в узловых соединениях. Относительно материалов главными критериями являются ударопрочность, износостойкость и защита от коррозионного повреждения.

Двухседельный

У этого прибора два посадочных седла и плунжера. Установка допускается на трубопровод с большим поперечным сечением и высокими перепадами давления. Применяются двухседельные запорные клапаны в условиях взрывоопасности и активных химических реакций.

Односедельный

Такое запорное устройство устанавливается на трубопроводах относительно малого диаметра. То же касается амплитуды перепадов невысокого давления. В приборе встроен один плунжер, который перекрывает поток в одном направлении.

Односедельный клапан

Автоматический

Такого типа отсечные клапаны, как правило, имеют паровую заслонку. Она срабатывает в течение 1,5-10 секунд после возникновения неполадок. Также они характеризуются долговечностью и минимальной подверженностью деформациям. Для большей эффективности приборы оснащают специальными контролерами. Они реагируют на изменения показателей давления, температуры, в составе содержимого, которое должно оставаться постоянным.

Рекомендации по выбору отсечного клапана

Один из главных критериев состоит в скорости срабатывания прибора. Особенно, если поток жидкости или газа происходит под высоким давлением. Однако, это не единственный параметр. Также важно следующее:

1. Область применения. Под этим понятием скрываются протекающие вещества, их состав, степень агрессивности.
2. Условия эксплуатации включают давление и температуру.
3. Пропускная способность подразумевает поперечное сечение магистрали.
4. Герметичность. От этого показателя зависит надежность оборудования.
5. Прочность сказывается на долговечности приборов.

Чугунный клапан

При выборе отсечного клапана учитываются конструктивные особенности и действие в одном или двух направлениях. Относительно материалов рассматриваются не только корпус, но и прокладки, сальники, уплотнители.

Правила установки отсечного клапана

Монтаж запорного прибора производится по инструкциям от изготовителя. Самостоятельная установка допускается только на водопровод в частном секторе. При этом гарантийное обслуживание и работа прибора могут не соответствовать заявленному из-за неопытности установщика. Поэтому правильным будет доверить работу специалистам.

Монтируют затворные клапаны в доступных местах для обслуживания или замены оборудования. При этом должны быть исключены участки, в которых могут образовываться застои и гидравлические “мешки”. Также относительно места имеются правила:

• на вертикальных резервуарах рассматривается верхнее днище (или на шлемовой трубе);
• на горизонтальных – в зоне паровой фазы (верхняя образующая цилиндра).

Важным моментом является исключение замерзания содержимого трубопровода в узловых соединениях. А поперечное сечение патрубка должно быть больше суммарного аналогичного показателя относительно установленных на нем клапанов в 1,25 раз.

Соотношение диаметра патрубка и клапана

Советы специалистов по эксплуатации

Использовать оборудования для регулировки потока содержимого магистрали запрещается. Поэтому затворы должны быть в положении полного открытия или закрытия. Во время монтажных работ и обслуживания важно исключить любое засорение внутренней поверхности корпуса и попадание посторонних предметов. Эксплуатация осуществима только в строгом соблюдении инструкций, иное назначение недопустимо.

Моменты, связанные с безопасностью, прописаны в ГОСТах 12.2063-2015 и 32569-2013, в нормах, установленных такими организациями, как Ростехнадзор, Таможенный союз, Евразийская комиссия. Также важно пользоваться средствами индивидуальной защиты. А к обслуживанию приборов, замене допускаются только обученные специалисты с допусками.

Широкое применение отсечные клапаны получили за счет из предназначения. Благодаря этим приборам на магистралях есть шанс локализовать последствия неполадок, исправить их и вновь ввести в эксплуатацию. Это актуально как для инженерных сетей бытового назначения, так и для трубопроводов крупного масштаба.

Клапаны системы отопления. Для чего предназначен каждый?

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы.
На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины.
Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун.
Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Клапаны предохранительные

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума — это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Балансировочный клапан

Балансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.