Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Если не устанавливать предохранительное устройство на систему отопления, то могут возникнуть следующие ситуации:

Разновидности предохранительных клапанов

В том случае, если сила на шток оказывается с обратной стороны, то блокировка усилится. Несмотря на кажущуюся простоту этого запорного оборудования, функционирует такой предохранительный клапан для отопления довольно долго, а стоимость имеет совсем небольшую.Как работает обратный клапан для отопления, виды, правила установки

Принцип работы запорного устройства подъемного типа:

  • вода оказывает давление на заслонку;
  • заслонка поднимается, образуя отверстие и пропуская поток;
  • при падении давления шток движется вниз, что делает невозможным возврат потока.

Выбирая тот или иной механизм, очень важно руководствоваться степенью засоренности воды, поскольку шток может заклинить из-за излишнего загрязнения.

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.

Читайте также:  Банные печи с теплообменником, принцип работы теплообменника

Виды предохранительного клапана:

  1. Муфтовые предохранители, изготовлены из латуни. Этот вид является прямоточным, то есть открывается силой давления. Это дешевый вариант, но достаточно надежный. И имеет простую конструкцию: резьба с двух сторон, и шток с прокладкой.
  2. Латунный предохранитель с более сложной конструкцией. Монтировать такой клапан в систему отопления следует после циркуляционного насоса. Пружина и шток в этой конструкции выполнены из нержавеющей стали. Это предохранительное устройство может выдержать температурный режим до 1200С.
  3. Обратные клапаны – это вид предохранительных устройств, который не должен допустить противоток теплоносителя в системе отопления, если там падает давление.

Регулировка предохранительного клапана

Настройка устройства осуществляется после завершения монтажных работ и промывки отопительной системы. Регулировка давления клапана с пружинным механизмом производится при помощи поворота регулировочного колпачка, сжимающего стальную пружину. Регулировка давления у рычажно-грузового клапана осуществляется перемещением груза по рычагу.

Предохранительный клапан в системе отопления.

Совет! Если система отопления функционирует стабильно, без сбоев и превышения давления, тогда сбросной предохранительный клапан остается без «работы» в течении длительного периода времени и может засоряться различными загрязнениями. Поэтому рекомендуется периодически его прочищать, для чего необходимо повернуть колпачок по направлению стрелки. Такая процедура позволяет предотвратить появление течей, большая часть которых вызвана именно засорением клапана.

Одной из наиболее распространенных причин срабатывания клапана является чрезмерная подпитка системы.

Примечание! Не рекомендуется использование в системах отопления двухпозиционных клапанов. Это связано с их конструкцией, которая при достижении давления настройки, обеспечивает моментальное полное открытие устройства, что вызывает резкое снижение давления. Помимо этого, после сброса излишнего давления, клапан также быстро закрывается, что вызывает гидроудар.

Установка предохранительного клапана

Предохранительный клапан на отопление будет качественно выполнять свою защитную функцию только в том случае, если он правильно установлен.

Правила установки устройства в систему отопления:

  • Устанавливать предохранительное устройство следует сразу после котла, а именно на подающей трубе. Для этого врезаются в систему отопления два устройства, и получается дублирующая конструкция.
  • Если кран устанавливается в системе горячего водоснабжения, то монтаж следует проводить на трубе выхода горячей воды. А именно вверху возле бойлера.
  • Не рекомендуется устанавливать какие-либо запорно-регулирующие краны между трубой и предохранительным клапаном. А также не следует после предохранительного устройства устанавливать трубу меньшего диаметра.
  • Нужно установить сбросные патрубки, они присоединяются к трубопроводу достаточного диаметра. Сбросные патрубки следует выводить, например, в канализацию. Но на этой линии трубопровода не устанавливается запорная арматура.

Проверка работы сбросного клапана должна проводиться постоянно. Это делается с помощью принудительного открытия этого устройства. А регулировка и проверка давления осуществляется раз в год перед отопительным сезоном.

Рис. 3 Сбросной мембранный клапан

Воздухоотводчик

Достаточно часто В СО образуются воздушные пробки. Как правило, у их появления есть несколько причин:

  • закипание теплоносителя;
  •  большое содержание воздуха в теплоносителе, автоматически добавляющегося напрямую из водопровода;
  • В результате подсоса воздуха через негерметичные соединения.

Результатом воздушных пробок является неравномерный прогрев радиаторов и окисление внутренних поверхностей металлических элементов СО. Клапан сброса воздуха из системы отопления предназначен для отвода воздуха из системы в автоматическом режиме.

Конструктивно, воздухоотводчик представляет собой полый цилиндр, выполненный из цветного металла, в котором расположен поплавок, соединенный рычагом с игольчатым клапаном, который в открытом положении соединяет камеру воздушника с атмосферой.

В рабочем состоянии внутренняя камера устройства заполнена теплоносителем, поплавок поднят, а игольчатый клапан перекрыт. При попадании воздуха, который поднимается в верхнюю точку устройства, теплоноситель не может подняться в камере до номинального уровня, а следовательно, поплавок опущен, прибор работает в выпускном режиме. После выхода воздуха, теплоноситель поднимается в камере данного рода арматуры до номинального уровня, а поплавок занимает штатное место.

Виды защитных механизмов

В промышленности применяются различные конструкции защитных устройств труб, в зависимости от их места установки и проводимой среды. Это могут быть пружинные, рычажные, мембранные, двухпозиционные и другие виды применяемых предохранительных клапанов.

Рассмотрим подробнее их устройство и принцип работы.

Клапан предохранительный пружинный

Виды защитных механизмов

Самый широко используемый предохранительный клапан, особенно для систем отопления. Основные его преимущества, простота конструкции и возможность легко отрегулировать на рабочее давление в системе. Различают следующие разновидности защитных пружинных механизмов:

  • прямого действия – устройство срабатывает при непосредственном воздействии рабочей среды;
  • непрямого действия – сброс повышенного напора производится внешним управлением, например, электрическим сигналом;
  • двухпозиционные агрегаты – открытие фитинга происходит сразу резко на полный ход, после сброса напора фитинг резко закрывается, что может вызвать автоколебания седла и вибрацию механизма.

Двухпозиционный фитинг

Защитный механизм рычажного типа

Механизм данного фитинга состоит из рычага, соединенного с золотником, который закрывает отверстие выпуска. На рычаг подвешивается груз, и, в зависимости от веса груза и места крепления на рычаге, регулируется настройка механизма.

Виды защитных механизмов

Груз фиксируется на рычаге от случайного смещения и изменения настройки. Недостатком данной конструкции является ее громоздкость, поэтому применение таких механизмов производится в системах с большим диаметром труб, больше 50 мм.

Защитное устройство рычажного типа

Клапан предохранительный мембранный

Основным элементом такой конструкции является мембрана. Принцип работы состоит в том, что при возникновении аварийного напора в трубах мембрана разрывается и производится сброс рабочей среды. Мембранные устройства просты в изготовлении, герметичны и быстро срабатывают.

Важно! У них есть существенный недостаток, после каждого срабатывания мембрану надо менять на новую. Поэтому всегда рядом с таким устройством ставят и обычный фитинг.

Виды защитных механизмов

В зависимости от конструкции, такие устройства могут быть с разрывной мембраной и с хлопающей мембраной:

  1. Механизмы с разрывной мембраной применяют в системах с жидкими и газообразными рабочими средами. Форма мембраны плоская или куполообразная, при резком изменении давления выше рабочего устройство срабатывает, и мембрана разрушается.
  2. Механизмы с хлопающей мембраной используются чаще всего в системах с газообразной рабочей средой. Мембрана изготавливается из каучукообразной ткани и предохраняет трубы как от повышения, так и опасного снижения давления. Для этого сверху и снизу мембраны расположены ножи. При изменении давления мембрана выгибается, и когда, при резком перепаде в системе, касается ножей, то происходит разрез оболочки. При этом в зависимости от величины напора происходит или сброс, или пополнение от дополнительной емкости.
Читайте также:  Виды и критерии выбора электрокотлов для отопления частного дома

Предохранительное мембранное устройство

Предохранительный клапан в системе отопления: подбор

Диаметр входящего патрубка клапана должен быть равен или быть больше диаметра патрубка, полученного при расчете. Помимо соответствия диаметра патрубка, необходимо проверять предохранительный прибор на сброс рассчитанного прироста объема теплоносителя при возникновении аварийной ситуации. Важно также принять во внимание тот факт, что чем больше разница давлений между значениями в линии сброса и при открытии клапана, тем большее количество жидкости выйдет через предохранительное оборудование.

Предохранительный клапан в системе отопления: подбор

Подбирая данное устройство, также следует помнить, что его полное открытие достигается при превышении давления в отопительной системе над значением при срабатывании на 10%, а полное закрытие — во время снижения давления ниже параметра срабатывания на 20%. Исходя из этого, желательно выбирать оборудование с давлением срабатывания выше примерно на 20-30% фактического давления системы.

Принцип работы

Когда клапан пребывает в закрытом положении, чувствительный элемент находится под воздействием рабочего давления системы. Когда в системе начинают возникать процессы, провоцирующие повышение уровня давления выше рабочего, сила притяжения золотника к седлу снижается. В момент, когда сила равняется нулю, наступает уравновешивание рабочих сил от воздействия давления внутри системы и задатчика на чувствительный элемент. Начинается открытие запорного клапана. Если внутрисистемное давление продолжает расти, осуществляется выпуск рабочей среды через открытый клапан. Когда давление в системе постепенно падает и приходит в норму после сброса рабочей среды, запорный орган под воздействием усилия задатчика закрывается.

Чтобы клапан закрылся, давление должно опуститься до отметки на 10-15% ниже, нежели уровень нормального давления в системе. Это связано с тем, что для возвращения запорного элемента в герметичное положение требуется усилие значительно большее, нежели то, которого было достаточно для поддержания его в закрытом положении до момента открытия.

Сбросной клапан

Если давление в системе превысит норму, то неизбежен риск аварий, повреждений контура и даже взрыв котла. В виду этого монтажники используют клапан сброса давления в системе отопления, который в случаях аварии или перегрева теплоносителя не допустит скачков давления. Выбирая место для установки арматуры данного типа, следует учитывать, что наибольшая вероятность роста давления теплоносителя возникает в котле в результате перегрева теплоносителя.

Даже современные модели котлов, в которых установлен газовый клапан для котла, не застрахованы от аварийных ситуаций на сто процентов.

Рекомендуется устанавливать сбросной клапан для отопления как можно ближе к котлу, на трубопроводе подачи.

Выбирая модель, стоит обратить внимание на клапаны, оборудованные дополнительными опциями в виде манометров и воздухоотводчиков. Такие клапаны более надежны и практичны.