Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Предохранительный клапан в системе отопления открывается при повышении давления выше заданного значения, после чего часть теплоносителя через него сбрасывается. Затем давление уменьшается и клапан закрывается. Простой принцип действия подразумевает и несложную конструкцию. Тем не менее, есть несколько важных правил установки и эксплуатации аварийного клапана, которые лучше не нарушать, чтобы не повлечь разрушение котла, например…

Когда нужен предохранительный клапан

В замкнутой гидравлической системе, где происходит нагрев жидкости должен устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак. При нагреве, материалы и вещества увеличиваются в объеме, особенно значительно «вырастают» газы и жидкости.

Если свободного пространства не будет, то давление внутри системы начнет повышаться. Корпус будет деформироваться, растягиваться и разрушится в конце концов, выпустив жидкость наружу. Предохранительный клапан необходим во всех замкнутых нагреваемых наполненных жидкостью системах.

Совместная работа клапана и расширительного бака

Расширительный бак в системе отопления призван стабилизировать давление. Но ошибкой является мнение, что с таким баком предохранительный клапан не понадобится. Бак может работать неправильно, оказаться просто без воздуха.

Ошибкой является и обратное мнение, что клапан может взять на себя функции расширительного бака – сбрасывать давление, как только оно слегка повысилось. Этот прибор конструктивно не рассчитан на множественные срабатывания и после нескольких сбросов, через него появляется постоянная течь…

Предохранительный клапан рассчитан только на срабатывание при аварийном повышении давления, свыше нормы, после чего со стороны персонала должны быть приняты меры по устранению причин такой ситуации.

В каких случаях обычно срабатывает клапан

Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.

• Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
• Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
• Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
• Вскипание котла с массовым выбросом пара.

В каких системах устанавливается защита по давлению

• Система отопления частного дома снабжается предохранительным клапаном. Даже если в автоматизированных котлах имеются защиты быстрого отключения при росте температуры, рекомендуется снабдить систему независимым аварийным клапаном давления.
• Также он устанавливается в системе горячего водоснабжения (ГВС), за исключением случая, когда вода нагревается проточным способом ….
• Аварийный сброс давления устанавливается в отдельных замкнутых контурах системы, нагреваемых теплообменником или другим источником энергии.
• В различных гидравлических (воздушных) системах, работающих под давлением, или с компрессором….

Конструкция предохранительного клапана, как работает

Основным элементом конструкции клапана давления является пружина, воздействующая на закрывающую тарелку. В нормальном положении тарелка прижимается к седлу и не выпускает жидкость из трубы. При аварийном повышении давления, она приподнимается и жидкость начинает просачиваться на боковой отвод.

Как и где устанавливается предохранительный клапан

Аварийный клапан в системе отопления всегда устанавливается на главной подающей магистрали, выходящей из котла.

Запрещается устанавливать между клапаном и главной магистралью какую-либо запорную арматуру. По сути предохранительный клапан должен быть установлен на подаче как можно ближе к теплообменнику котла, и между ними не должно быть кранов, и диаметр труб не должен уменьшаться.

С твердотопливными котлами аварийный клапан устанавливается в составе выносной группы безопасности.

На автоматизированных котлах клапан можно обнаружить под котлом на подаче.

Рекомендуется оборудовать отводной патрубок клапана прозрачным шлангом направленным в канализацию.

Какое давление срабатывания, какой клапан подобрать

Стандартное заданное давление срабатывания предохранительного клапана для домашней отопительной системы – 3 атм. Обычное предварительное давление воздуха в расширительном баке – 1,5 атм. Рабочее давление в системе после разогрева до максимальных температур – 2,0 – 2,5 атм.

Соответственно, при повышении этого значения, ситуация переходит в разряд «аварийная». При достижении 3,0 атм, или чуть ниже, должно начинаться срабатывание клапана. Напомним, что низший предел прочности отдельного отопительного оборудования, некачественных расширительных баков, например – всего порядка 4,0 атм, и его частенько превышают при ручной закачке теплоносителя…

Выбирать предохранительный клапан для системы отопления нужно только от известного производителя. Этот прибор прост, но сделан должен быть точно, а взрыв котла понравится далеко не всем жильцам…

Что требуют нормативы

Из нормативов можно узнать, что на пути к клапану от теплообменника не должно быт не только запорных устройств, но и регулирующих, а также трубопровода меньшим диамером, чем сам клапан. Настройка давления должна быть выполнена на 15 – 25% больше, чем рабочее давление жидкости. Проверка порога срабатывания должна производится не реже чем один раз в год при плановом обслуживании системы….

Предохранительный клапан в системе отопления — назначение, виды, правила установки

Предохранительный клапан — очень важное и неотъемлемое звено в отопительной системе. На данной детали лежит очень важная функция — защита системы от перегрузки. Помимо этого, клапан также отвечает за регулировку потока теплоносителя . Важно осуществить верный выбор и правильный монтаж этого элемента, т.к. именно от него будет зависеть безопасность эксплуатации котла.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

О том, что представляет собой предохранительный клапан в системе отопления, какие существуют виды и как правильно установить эту деталь пойдет речь в статье.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Назначение

Предохранительный клапан предназначен для защиты системы отопления от негативных последствий, которые могут произойти в той ситуации, когда теплоноситель перегреется.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Перепады давления — типичное явление для котлов и возникают по ряду причин:

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

• количество теплоносителя заходит за пределы нормы, и, в конечном итоге, автоматика дает сбой;
• резкое увеличение температуры.

Если не будет установлен предохранительный клапан в системе отопления, то последствия перегрева будут неприятными:

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

• в тех участках, где элементы трубопровода соединены, могут образоваться протечки;
• могут возникнуть дефекты на фитингах и трубах, изготовленных из полимера;
• также может взорваться водяная рубашка котла, что чревато коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Принцип функционирования

Данное устройство сконструировано из корпуса и двух литых деталей. Сам корпус сделан из водопроводной латуни, которая создается по технологии горячего штампования.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Основным составным элементом клапана считается пружина из стали. За счет того, что она достаточно упругая, она отвечает за силу давления, которой будет подвергаться мембрана , закрывающая проход наружу. Сама мембрана располагается в седле с уплотнителем и ее поджимает пружина.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Крайний участок пружины сверху упирается в металлическую шайбу, которая зафиксирована на штоке и прикручена к рукоятке из пластмассы. Предназначение рукоятки в регулировке предохранительного клапана в отопительной системе.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Принцип работы клапана предохранительного

Важно, чтобы клапан срабатывал вовремя, без опоздания. Это напрямую зависит от характеристик его механизма, главными составляющими которого являются шток , пружина и тарелка.

p, blockquote 9,0,1,0,0 —>

Основная характерная черта клапана — это различие (в процентах) между давлением в трубопроводе в самом начале, когда шток только начинает движение и давлением в момент, когда проход открыт для сброса лишнего количества теплоносителя.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Непосредственное влияние на данный параметр оказывает номинальное давление в системе отопления. Скорость, с которой клапан начнет срабатывать, находится в зависимости от рабочего давления в системе — чем выше его показатели, тем меньше времени понадобится для открытия клапана.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Очень важно, чтобы механизм регулировки не находился в контакте с теплоносителем . Витки пружины должны быть изолированы друг от друга и ни в коем случае не соприкасаться друг с другом. Если предохранительный клапан будет долгое время находиться «без работы», то пружина может «залипнуть» — и тогда вентиль может попросту не открыться. Благодаря специальному штоку , предназначенному для оттягивания пружины вручную, можно иногда осуществлять проверку функционирования клапана.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Клапан открывается полностью в том случае, когда давление в отопительной системе увеличивается на 10 % от установленного, а полное его закрытие осуществляется в том случае, когда давление уменьшается на 20 % относительно параметра срабатывания. Рекомендуется отдавать предпочтение моделям, у которых показатель срабатывания давления больше рабочих показателей системы обогрева на 25-30 %.

Для того, чтобы гидравлическое сопротивление не оказало существенного влияния на функционирование детали, предназначенной для защиты системы от перегрузки, диаметр клапана должен быть идентичным показателям диаметра подводящего патрубка или же быть немного больше.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Для того, чтобы гидравлических потерь было меньше, клапан нужно устанавливать так, чтобы он слегка наклонялся по направлению к котлу.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Разновидности

В настоящее время выделяется несколько разновидностей предохранительных клапанов, которые классифицируются по ряду критериев:

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Исходя из устройства прижима тарелки бывают:

p, blockquote 18,1,0,0,0 —>

• пружинные;
• рычажно-грузовые.

По высоте подъема запорного механизма, клапаны подразделяются на:

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

• малоподъемные (в таких устройствах тарелка не поднимается выше, чем на 5% от диаметра седельной части),
• полноподъемные (затвор поднимается достаточно высоко, благодаря чему можно избавиться от достаточно большого объема среды, такой тип хорошо пригоден для систем отопления, в которых в качестве теплоносителя выступают жидкость либо пар).

Учитывая то, с какой скоростью срабатывает клапан, различаются:

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

• пропорциональные (затвор открывается плавно, исходя из увеличения давления в трубопроводе, в момент когда клапан закрывается — исключается возможность образования гидроударов );
• двухпозиционные (такие устройства открываются достаточно резко и могут сбросить значительный объем среды, закрываются также резко, что чревато негативными последствиями в виде гидроударов).

Рассмотрим более подробно виды предохранительных клапанов.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Пружинные клапаны

Пружинный предохранительный клапан

Сегодня клапаны, относящиеся к данному типу, достаточно популярны и используются повсеместно. В основном они предназначены для автономных систем отопления.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Конструкция устройства — достаточно простая, но в то же время надежная. Шток золотника зажимается посредством пружины. Сила, с которой будет осуществляться прижим, находится в непосредственной зависимости от степени сжатия этой пружины.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

В конструкцию входит регулирующий механизм, благодаря которому можно задать параметры, согласно которым, в случае возникновения аварийной ситуации, котел будет отключен.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

Рычажно-грузовые клапаны

Такой тип клапанов по внешнему виду напоминает запорное оборудование, в конструкцию которого входит специальный груз, находящийся в непосредственном контакте с золотником. Их взаимосвязь обеспечивается посредством рычага. Обычно рычажно-грузовой клапан устанавливается на трубопроводах с диаметром не ниже 200 мм.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Очень редко монтируется в отопительных системах, базирующихся на котельном оборудовании, которые обычно встречаются в частных домах.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Принцип работы данного механизма заключается в следующем: груз движется по направлению длины рычага и осуществляет регулировку силы, с которой золотник придавливается к седлу. В случае, если давление теплоносителя в системе заходит за пределы допустимой нормы, происходит открытие предохранительного клапана и через выходной патрубок выходит лишняя жидкость.

p, blockquote 27,0,0,1,0 —>

Установка предохранительного клапана в системе отопления

Для того, чтобы клапан был максимально безопасным и надежным в эксплуатации, следует особое внимание уделить монтажу.

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

Выполняйте установку этой детали, строго соблюдая все правила и требования, а лучше воспользуйтесь помощью специалистов.

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Все требования, предъявляемые к установке, можно найти в специальных нормативных документах. Требования к установке немного разнятся, исходя из показателей мощности и рабочего давления в системе. Однако, основной порядок действий остается неизменным:

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

1. В системе отопления предохранительный клапан надо монтировать на подающем трубопроводе сразу после котла. В случае, когда мощность агрегата слишком высокая, допускается возможность установки сразу двух клапанов.
2. Предохранительный клапан на обратном трубопроводе устанавливается исключительно для того, чтобы обеспечить горячее водоснабжение в самой высокой точке бойлера.
   Патрубки, отвечающие за сброс лишнее жидкости, нужно выводить в систему канализации или другое безопасное место.

Выбор

Осуществляя выбор предохранительного клапана, следует учитывать некоторые параметры:

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

• диапазон значений, при которых происходит срабатывание клапана (важно учесть параметры вашей системы отопления и исходя из них подобрать устройство);
• разновидность клапана — открытый/закрытый (если речь идет об открытом, то здесь теплоноситель будет выводиться в атмосферу, при использовании закрытого — в обратный трубопровод);
• допустимая высота, на которую поднимается тарелка ( этот показатель подбирается исходя из пропускной способности).

Прежде чем приобретать и устанавливать предохранительный клапан, следует учесть технические составляющие вашей системы отопления: мощность котла и максимально допустимое давление среды в трубопроводе.

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

Материал изготовления

Чаще всего корпус предохранительного элемента изготавливается из латуни. Это обусловлено тем, что данный материал характеризуется низким температурным расширением, надежностью, а также не подвержен коррозийным процессам и цена его вас приятно удивит.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

Блок регулировки обычно делается из термостойкого пластика.

p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

Подводя итог, стоит отметить, что предохранительный клапан — очень важное звено в защите отопительной системы. Роль этой детали очень велика, поэтому к выбору стоит подходить ответственно, т.к. безопасность системы обогрева вашего дома находится в непосредственной зависимости от нее.

p, blockquote 36,0,0,0,0 —> p, blockquote 37,0,0,0,1 —>

Выбирая клапан, нужно уделить внимание всем техническим показателям и качеству изделия. Важно правильно настроить и установить предохранительный клапан, т.к. малейшие неточности могут привести к тому, что устройство не будет своевременно срабатывать в случае возникновения аварийной ситуации.