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.

Особенности вентилей: классификация и назначение

Для современных трубопроводов применяются разные подвиды устройств запорного типа. Чтобы правильно выбрать приспособление для того или иного трубопровода, нужно точно знать, для чего произведен этот механизм и уметь различать его по имеющимся характерным чертам.

Устройство и принцип работы

Запорные устройства производят:

• Для трубопроводов, что подводят к строениям газ или воду и при этом еще отводят от них стоки канализации. Это наиболее часто встречающаяся область их эксплуатации.
• Для труб, через которые идут вредные вещества. Приспособления для химотрасли и нефтегазового направления имеют отменную герметичность и устойчивость к коррозии.
• Для сетей бытового снабжения водой, для труб теплоснабжения и канализационной системы. Устройства, что монтируются на частных сетях, имеют негабаритные параметры и ими просто управлять.

Запорные клапаны (вентили) имеют структуру из прочного корпуса с 2 концами для закрепления и седло, которое перекрывается особым затвором.

Пробковый вентиль, его еще называют конусным, это один из самых старых видов водопроводных кранов. Выпускается для того, чтобы полностью перекрыть или отрегулировать силу потока воды. Такие краны выпускаются и с коническим затвором, и с цилиндрическим. Эти изделия могут достигать 34 дюймов и чаще всего их можно заметить в магистралях, имеющих рабочее давление до 70 МПа.

Шаровой вентиль отличается наличием сферического плунжера. На сегодня область использования шаровых изделий существенно расширена. К очевидным плюсам этого устройства можно отнести доступную цену, а также возможность закрывания и открывания всего лишь поворотом ручки на одну четвертую от целого оборота. Шаровый вентиль гарантирует беспроблемное движение потока при условии его полного открытия с самым низким перепадом уровня давления. Простота при разборке и обслуживании, возможность вытереть плунжер и быстро убрать грязь для обеспечения качественного закрытия – это тоже можно считать весомым преимуществом шарового вентиля.

Фланцевый вентиль имеет структуру из одного или двух дисков, обычно без расширяющего механизма. Ряд фланцевых устройств выпускается с использованием мягкого седла, что позволяет компенсировать различные дефекты и гарантировать самое плотное дисковое прилегание. Чаще эти устройства можно встретить в магистралях, где предусмотрен низкий уровень давления, где в тугом закрытии нет нужды. Они эксплуатируются в среде газов, их можно применять в сфере жидкостей. Фланцевые изделия обычно бывают размером от 2 дюймов и могут запросто выдержать давление до 3 МПа.

Клапанный вентиль. Наиболее важной частью устройства можно считать седло с особым затвором, что двигается механически с помощью шпинделя. Клапанное изделие водопроводного типа имеет резьбу в своем корпусе и на штоке, а эта резьба может притормозить движение носителя. В итоге диск затвора максимально плотно должен быть подогнан к седлу, перекрыв поток носителя, когда вентиль будет закрываться.

Вентиль можно открыть обычным поворотом рукоятки. Шпиндель тогда смещается, высвобождая путь для носителя. Если осуществлять движение против стрелки часов, вентиль быстро закроется. Соединение механизма с трубой происходит через особые патрубки. Друг с другом они различаются присутствием стрелки, что должна указывать ход потока.

Виды и спецификация

Классификация вентилей для воды делается по ряду критериев, главным из которых можно считать вид конструкции.

На этом основании такого рода устройства делятся на:

• прямоточные изделия;
• проходные вентили;
• смесительные устройства;
• угловые конструкции.

Область использования смесительных моделей – это смешивание различных жидкостей, например, двух потоков воды, что имеют разную температуру. Современные предприятия выпускают особые виды вентилей, например, бескамерные, которые устанавливаются в нестандартных ситуациях. В их роли могут выступать как чрезмерно высокий температурный режим, так и не совсем типичная среда.

В отоплении также можно встретить балансировочные механизмы. Это обычное устройство, при его помощи можно регулировать подачу теплоносителя. В дополнение к устройству в корпусе изделия есть 2 штуцера. Они нужны для того, чтобы измерить уровень давления до и после механизма регулировки и чтобы подключить капиллярную трубку и способствовать ее взаимодействию с иными элементами при управлении.

Среди арматуры запорного типа для систем отопления есть 1 элемент, что можно увидеть довольно редко. Его форма напоминает тройник, но при этом он выполняет иные функции. Это трехходовой вентиль, имеющий специальный принцип эксплуатации. Данное изделие монтируется в тех местах трубы, где есть нужда разбить поток циркуляции на 2 контура, один с постоянным режимом гидравлическим, другой – с переменным.

Действие особого электромагнитного изделия заключено на открывании или закрывании отверстия прохода в клапанной паре, используя целенаправленное воздействие на плунжер магнитного поля от катушки электромагнитного вида.

Если учитывать особенности выполняемых функций, то вентиля также бывают:

• запорными механизмами;
• запорными регулирующими изделиями;
• деталями специального назначения.

Запорная деталь будет отличаться по структуре.

Шаровый кран имеет строение сквозной сферы, находящейся в корпусе. Когда совмещаются оси отверстия и самого корпуса, начинается движение носителя. Перпендикулярный поворот будет целиком закрывать его течение. Здесь вентиль исполняет роль лишь элемента для запирания, и чтобы осуществлять регулировку потока, он не предназначен.

Клапанный имеет запор, что связан со штоком с резьбой, а тот, в свою очередь, ввинчивается в специальную посадочную гайку. Изделие используется для регулировки расхода или для полного перекрывания идущего по трубам потока.

Игольчатый имеет поршень конического вида, им можно отрегулировать поток жидкости под довольно высоким давлением.

Устройства высокого давления можно активно применять для регулирования и запирания носителя, чаще всего они встречаются на промышленных бойлерах. Диаметр водопроводных труб, где монтируются эти изделия, обычно достигает 100–300 мм, температура может быть 450 градусов, а уровень давления – до 2,5 кг на 1 см2.

Классификацию устройств запорно-регулирующего вида также можно предложить по таким признакам:

• по строению корпуса;
• по видам запорной части изделия;
• по схеме установки конструкции в нужную вам систему;
• по типу соединения.

По форме своего корпуса изделия делятся на угловое оборудование и конструкции прямоточного типа. Угловые детали позволяют регулировать поток носителя элементом запора, повернутым навстречу (отверстие в таком случае будет гнуться под определенным углом при переходе от штуцера к седлу устройства). В оборудовании прямоточного типа регулирование потока производится поперечным смещением механизма (седло изделия будет в границах проходного отверстия).

Запорно-регулирующие механизмы для водопровода чаще всего выпускаются лишь в угловых вариантах. А прямоточного вида корпуса применяют как основу для арматуры запора.

В зависимости от способа установки конструкции делятся на следующие виды.

• Муфтовые. Идут лишь под резьбовой тип монтажа. По этой причине торцы вентиля имеют резьбу или снаружи, или внутри. Производятся механизмы этого типа из латуни и из стали. Латунные встречаются лишь в трубопроводах для бытового предназначения. Эти устройства монтируются в магистралях, что имеют небольшой уровень давления носителя – до 1,6 МПа. Можно отыскать и иную конструкцию такого рода арматуры. Вы запросто сможете приобрести муфтовый механизм из латуни под установку на обжимные фитинги с резьбой.
• Фланцевые. Имеют стальной корпус или сделаны из чугуна. Установка осуществляется по определенному принципу. Торцы корпуса этого устройства завершаются фланцами. Данное оборудование является весьма прочным. По этой причине главной областью эксплуатации этой детали можно считать коммуникации, имеющие средний уровень давления 10 МПа. Эта характерная черта помогает использовать эти устройства во всевозможных трубопроводах.

• Проходные. Устанавливаются эти механизмы на узле водопровода. Конструкция детали может быть 2-х разновидностей: сильфонная (наиболее герметична) и сальниковая.

Из минусов устройства профессионалы особо выделяют:

1. серьезное сопротивление гидравлики;
2. очень существенный вес;
3. сложную структуру, что происходит из-за того, что для упрощения действий проходной механизм часто дополняется электрическим приводом;
4. большие параметры;
5. присутствие зоны застоя – там могут накапливаться частички ржавчины, а это путь к коррозии.

Функциональное назначение

Вентили могут быть предназначены для воды и могут быть газовыми, встроенными в систему отопления любого жилища. Терморегулирующая арматура сконструирована для интеграции отопительных устройств в общую систему. Довольно часто в домах встречаются изделия терморегулирующие для кондиционера и для полотенцесушителя, а на батареях обыватели монтируют термостатические устройства, что размещаются в подающем трубопроводе каждого радиатора, чтобы наилучшим образом отрегулировать пропуск теплоносителя в зависимости от температуры в самой комнате.

По виду запорной части изделия делятся на шаровые, с клапанами и мембранного вида конструкции.

Два первых вида рассматривались чуть выше. Мембранный же вентиль монтируют в корпус прямотока. Основной элемент запора – это гибкая трубка, пережимаемая затвором типа гильотины. Эти устройства применяются как регуляторы в трубах для сточных вод или в системах переброски вязких или даже сыпучих веществ (песка или цемента, например). Работоспособность мембранного изделия как запорной детали весьма сомнительна. Дело в том, что затвор в виде гильотины не сможет гарантировать полную герметичность изделия.

Вентиль для врезки под давлением – это особая трубопроводная деталь, что осуществляет ряд задач. Во-первых, это седловой отвод, с его помощью осуществляется установка ответвлений дополнительной трубы, идущей от главного трубопровода. Во-вторых, изделие исполняет роль арматуры запорного типа, что может открывать или закрывать перебрасываемый носитель.

Материалы

Стальной агрегат чаще встречается в системах труб для регулировки потоков пара, жидкости или газа. Сталь стойко переносит повышенные показатели температур и различные уровни давления, что в таких системах порой могут доходить до 425 градусов выше ноля и 6,3 МПа.

Латунный вентиль встречается в системах для передачи рабочих сред в жидком и парообразном состоянии. Кольца уплотнения в этих устройствах чаще всего паронитовые, набивка сальника сделана из асбеста. Условный диаметр можно выбрать в параметрах от 15 до 50 мм, вес устройства – 0,25-1,58 кг. Очень популярна хромированная латунь.

Чугунный вентиль можно встретить на трубах, имеющих диаметр от 0,5 до 3 м. Корпус устройства делается из определенного сорта чугуна. Механизм запора – это сложная по виду конструкция, что состоит из таких компонентов, как сальник, золотник и маховик. Большая часть деталей такой конструкции произведена из стали.

Сплав из латуни и бронзы обладает стойкостью к коррозии. При выпуске бронзовых деталей с резьбой они не прикипают один к другому и через много лет легко развинчиваются. Их изготавливают методом литья, потом обрабатывают на станках. При этом не стоит забывать, что и латунь, и бронза совершенно безопасны в плане экологии.

Пластиковые вентили и шаровые изделия для труб водопровода бывают полипропиленовыми или полиэтиленовыми. Эти агрегаты не боятся химической и электрохимической коррозии, именно по этой причине они совершенно незаменимы в тех трубах, по которым проходят агрессивные вещества.

Чем отличается от задвижки?

Вентили и задвижки – это 2 механизма, которые чаще других можно встретить на трубах промышленного назначения. Без них невозможно представить работу любой возможной системы снабжения и неважно, каких она размеров. Главная цель этого вида устройств крайне незамысловата – дать возможность контролировать движение и определенное состояние той жидкости, что транспортируется внутри трубопровода.

Многие обыватели частенько путают или не знают изначально, как выглядят вентили и зачем нужны задвижки. Многие считают, что между этим оборудованием вообще нет никакой разницы, а некоторые обыватели, напротив, считают, что каждое из этих устройств имеет нехарактерные для них свойства.

Вентиль – это запорный механизм для регулировки. Это достаточно большой элемент, со слегка утолщенным корпусом и с габаритным кольцом регулировки, его вентилем как раз и называют. Он необходим для того, чтобы на 100% перекрыть или отрегулировать поток используемой жидкости внутри трубы.

Это главное отличие современного вентиля от обычной задвижки. Деталь вентиля, которая фиксируется, может монтироваться в нескольких положениях без всяких проблем.

Если подкрутить вентиль на ряд оборотов, то поток будет заблокирован лишь частично. Элемент запора искусственно сделает меньше диаметр прохода внутри, что ограничит количество транспортируемого носителя. Полное закрытие механизма будет блокировать целиком всю систему, примерно то же самое делает и задвижка. Но главное преимущество вентиля – с его помощью можно выбирать нужное положение для элемента запора внутри самого устройства.

Довольно часто в трубах промышленного назначения есть нужда не полностью перекрыть поток носителя, а лишь сделать его меньше до конкретного значения. Осуществить это можно, монтируя вентили в самых подходящих для этого местах.

Список явных отличий.

• Вентилем можно запросто отрегулировать силу потока в любой системе, задвижку же можно увидеть лишь в двух состояниях: она может быть открытой и закрытой.
• Задвижка быстро приходит в негодность. Вентиль больше служит благодаря отменным характеристикам.
• В вентилях поток носителя будет перекрываться особым клапаном, что прижат к седлу в горизонтальных плоскостях, параллельных идущему потоку газа или воды. Для этого осуществляется двойной изгиб потока носителя под углом в 90 градусов. Задвижка же будет блокироваться перпендикулярно потоку носителя.

О том, как отремонтировать и заменить винтовые вентили, смотрите в следующем видео.