Предохранительный клапан для котла

    0
    4220

    Предохранительный клапан в системе отопления: принцип работы и установка

    Предохранительный клапан для котлаКто первый придумал предохранительный клапан? История об этом умалчивает. Известно лишь одно — это нехитрое устройство предотвратило немало аварий и сберегло сотни, если не тысячи человеческих жизней. Обязательный элемент — предохранительный клапан в системе отопления защищает контур и котел от механического разрушения избыточным давлением. Он считается механизмом прямого действия, т. к. работает непосредственно с рабочей средой, сбрасывая избыток жидкости, пара, либо смеси пара и жидкости.

    Защита отопительных систем — предохранительный клапан

    Предохранительный клапан для котлаВсе контура отопления, любое котельное оборудование, независимо от места установки, относятся к источникам повышенной опасности. Их можно рассматривать как сосуд, находящийся под давлением. В систему отопления входит котел, в нем нагревается теплоноситель, а он при определенных, нештатных условиях может разрушить оборудование. О котельном отоплении дома можно прочитать здесь .

    Для защиты отопительных систем применяется предохранительный клапан для отопления, простое и, тем не менее, эффективное устройство.

    Принцип работы

    Предохранительный клапан для котлаИзвестно, что чем проще конструкция устройства, тем оно надежнее. Клапан состоит из корпуса и главного рабочего элемента — стальной пружины. Упругость пружины, которая регулируется специальным винтом, определяет величину давления, при котором мембрана, находящаяся под давлением пружины и внутренним давлением контура с другой стороны, откроет проход наружу. Как только давление в системе отопления придет в норму, пружина вернет мембрану в исходное положение.

    Подбор и установка предохранительного клапана в контуре

    Предохранительный клапан для котлаВ частных домах и небольших центральных котельных устанавливаются пружинные сбросные предохранительные клапаны. В контурах отопления с диаметром труб свыше 200 мм устанавливаются, так называемые, рычажно-грузовые клапаны. Правильный подбор предохранительного клапана для системы отопления, учитывает его инерционность, которая для систем с давлением до 0,25 МПа составляет 15%, а выше 0,25 МПа – 10%. Это значит — для высокого рабочего давления, клапан должен сработать быстрее.

    Предохранительный клапан для котлаПри подборе клапана важно правильно выбрать диаметр, который должен равняться диаметру подводящего патрубка. Идеально выбранный предохранительный клапан для котлов отопления должен учитывать технические характеристики мембранного расширительного бака. Клапан должен немедленно сработать, если расширительный бак уже не в состоянии компенсировать увеличение объема теплоносителя при нагреве. По существующим правилам клапан предохранительный для системы отопления устанавливается только на выходном патрубке нагревательного котла. Параллельно клапану устанавливается манометр для контроля состояния контура.

    Предохранительный клапан для котлаПри установке клапанов нужно обязательно учесть следующее:

    • между котлом и клапаном не должно быть никаких установленных устройств;
    • установить сливную трубку для удаления излишка воды в канализацию или в обратку;
    • в закрытой системе клапан устанавливается в высшей точке.

    Зачем нужны клапаны на батареях

    На радиаторах и батареях контура тоже устанавливаются клапаны, но их основная функция – удаление воздуха из системы.

    Установленный клапан для радиатора отопления может быть ручным и автоматическим. Ручной клапан открывается и закрывается вручную с помощью ключа и отвертки.

    Предохранительный клапан для котлаАвтоматический клапан на батарее отопления не требует оперативного вмешательства человека. Он прекрасно удаляет воздух, но его главный недостаток заключается в чувствительности к засорениям из-за загрязненности теплоносителя. Чтобы удалять растворенный воздух из теплоносителя и очищать его от грязи и шламов рекомендуется установка воздушных сепараторов.

    Предохранительный клапан в системе отопления: конструктивные особенности и принцип действия

    Предохранительный клапан для котла

    В обвязке твердотопливного котла имеется элемент, который большую часть времени фактически бездельничает.

    Речь идет о предохранительном клапане. Но если возникает опасность аварии, именно этот «бездельник» помогает ее предотвратить.

    В этой статье мы поговорим о том, как именно функционирует предохранительный клапан в системе отопления и какими бывают эти устройства сегодня.

    Назначение

    Газовый и электрический котлы устроены таким образом, что их мощность можно моментально «притушить» до мизерного значения или, наоборот, развить до максимума.

    Совсем иначе обстоит дело с твердотопливным котлом. Интенсивность горения топлива в нем можно изменить путем открытия или закрытия воздушной заслонки, но мощность теплоотдачи при этом меняется далеко не сразу.

    Такое свойство называется инерционностью. Его лишены только пеллетные котлы со шнековыми питателями, которые подают в агрегат столько топлива, сколько требуется на данный момент.

    Если твердотопливный котел подключен к системе отопления с жидкостным теплоносителем, последний из-за инерционности теплогенератора может перегреваться. Пока он остается в жидкой фазе, опасаться нечего. Но как только произойдет вскипание, давление резко вырастет и теплообменник отопителя станет похожим на паровой котел.

    Будучи рассчитанным на давление не более 3 атм (у некоторых котлов допустимое давление и того меньше – всего 2 атм), он лопнет, вследствие чего котел придет в негодность. Теплоноситель зальет котельную, а если имело место подключение к электричеству, то еще и вызовет короткое замыкание.

    Чтобы избежать подобных неприятностей, в трубопровод отопительного контура поблизости от котла врезается предохранительный клапан, который при избытке давления просто сбросит часть теплоносителя.

    Многие модели твердотопливных котлов выпускаются с уже встроенным предохранительным клапаном, врезанным прямо в теплообменник. Обычно он входит в состав так называемой группы безопасности, в которой, также, имеются воздухоотводчик и манометр.

    Предохранительный клапан для котла

    Клапан предохранительный в тепловом узле

    Помимо сбросного предохранительного клапана, о котором только что шла речь, система отопления может оснащаться клапаном перепускным. Этот узел стравливает теплоноситель из трубопровода подачи в обратку. Необходимость в этом возникает в двух случаях:

    1. В случае применения твердотопливного котла: крайне важно, чтобы теплоноситель, поступающий в водяную рубашку такого котла, имел температуру хотя бы в 50 градусов. Если он окажется более холодным, стенки теплообменника покроются сверхагрессивным кислотным конденсатом, образующимся из дымовых газов. Избежать подобного инцидента можно путем добавления горячего теплоносителя из подачи в холодную обратку, для чего и монтируется байпас с перепускным клапаном. В данном случае он имеет сервопривод, который управляется установленным на обратке термодатчиком.
    2. При наличии перед каждым радиатором регулирующего вентиля, управляемого терморегулятором: такой способ подключения сегодня очень распространен. Регулирующий вентиль позволяет менять теплоотдачу на радиаторе отдельно от всей системы.

    Кроме того, с помощью такой арматуры двухтрубный отопительный контур можно идеально сбалансировать, добившись равномерной циркуляции теплоносителя через все батареи.

    Однако, подавляющее большинство циркуляционных насосов не умеет учитывать состояние регулирующих вентилей и при любых обстоятельствах продолжает работать с той же подачей.

    Предохранительный клапан для котла

    Клапан в разобранном виде

    Если вентили прикрыты, например, при потеплении, перед ними образуется подпор, заставляющий теплоноситель следовать через арматуру с большой скоростью. При этом становится слышен характерный свист, что обитателям дома, конечно, понравиться не может.

    Вот для того, чтобы избежать появление неприятных звуков, а также с целью разгрузки циркуляционного насоса в систему отопления и устанавливается перепускной клапан, который по байпасу перенаправит часть теплоносителя из подающей трубы в обратную.

    Виды предохранительных клапанов

    На сегодняшний день придумано немало конструкций предохранительных клапанов. Они могут отличаться следующими особенностями:

    Механизмом прижима тарелки

    По данному признаку приборы делятся на две группы:

    • пружинные;
    • рычажно-грузовые (сегодня применяются только на трубопроводах диаметром более 200 мм).

    Высотой подъема запорного механизма

    Различают такие виды:

    1. Малоподъемные: тарелка поднимается не выше, чем на 5% диаметра седла. Для таких клапанов характерны простая конструкция и малая пропускная способность, ввиду которой их применяют только на сосудах с жидкостями (жидкость является несжимаемой, поэтому для стабилизации давления достаточно сбросить совсем небольшое ее количество).
    2. Полноподъемные. Затвор поднимается гораздо выше, позволяя сбросить большое количество среды. Благодаря этому полноподъемными клапанами можно оснащать сосуды как с жидкостями, так и со сжатыми газообразными веществами, в т.ч. паром.

    Предохранительный клапан для котла Постоянно контролировать исправность отопительных приборов человек не в состоянии. На помощь приходит такой прибор как группа безопасности котла. Разберемся в принципе работы такой системы и рассмотрим особенности установки.

    Разновидности систем отопления для двухэтажного дома смотрите в этом обзоре .

    Монтаж систем отопления — работа ответственная, так как ошибки в этом процессе могут привести к тому, что обогрев окажется малоэффективным и при этом дорогим. По этой ссылке http://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/montazh.html представлена полезная информация по монтажу отопительных систем: от списка необходимых материалов до стоимости работ.

    Скоростью срабатывания

    Предохранительный клапан для котлаСнова две разновидности:

    1. Пропорциональные. Затвор открывается постепенно и на величину, пропорциональную давлению в сосуде. Уровень среды меняется плавно, а при закрытии клапан не провоцирует гидроудары.
    2. Двухпозиционные.

    Последние могут быть либо закрытыми, либо полностью открытыми.

    Открываются резко, сбрасывая при этом большое количество среды, но и закрываются резко, вызывая гидроудары.

    Принцип работы

    Снаружи на затвор клапана действует механизм прижима, стремясь удерживать его в закрытом положении, а изнутри – давление среды. Пока сила давления имеет меньшее значение, чем сила прижимного механизма, клапан остается закрытым. Если же давление превышает допустимое значение, оно преодолевает сопротивление механизма прижима и открывает затвор.

    При этом некоторый объем находящегося в сосуде вещества вытекает наружу, вследствие чего давление в сосуде стабилизируется и клапан снова закрывается.

    В пружинных клапанах роль прижимного механизма играет пружина. В рычажно-грузовых затвор удерживается весом груза, многократно усиленного посредством рычага.

    Где и как правильно монтируется предохранительный клапан для котла?

    В автономных системах сбросной предохранительный клапан для отопления устанавливается как можно ближе к выходному (подающему) патрубку котла. Расстояние в 200 – 300 мм является наиболее подходящим. На участке трубопровода между теплогенератором и предохранительным клапаном установка запорной арматуры запрещена.

    Бытовые клапаны имеют небольшие размеры, поэтому всегда снабжаются резьбой. Перед навинчиванием изделия на трубу последнюю нужно обмотать уплотнителем. Бывалые сантехники предпочитают использовать в этом качестве обычную паклю.

    Фторопластовый уплотнитель (ФУМ-ленту) применять не рекомендуют, так как она может не выдержать высокой температуры (для фторопласта предел составляет 200 градусов) и дать течь.

    Предохранительный клапан для котла

    Группа безопасности котла с предохранительным клапаном

    Клапан должен иметь уклон только в сторону котла. При соблюдении этого условия гидравлическое сопротивление при воздействии давления на затвор будет минимальным.

    Вращая клапан, следует браться ключом за ту сторону, с какой происходит навинчивание. Если взяться с противоположной стороны, так чтобы крутящий момент передавался через корпус, последний может треснуть.

    Обе трубы, между которыми располагается клапан, должны занимать соосное положение без дополнительных усилий: запрещается подтягивать трубу к клапану или клапан к трубе.

    Условный диаметр и регулировка

    Проходное сечение предохранительного клапана должно быть равным или превышать сечение трубы, на которой он установлен. В противном случае гидравлическое сопротивление устройства окажется слишком большим, вследствие чего работа системы будет нарушена.

    Регулировка предохранительного клапана системы отопления зависит от типа прижимного механизма. В пружинных приборах имеется колпачок, вращением которого устанавливается предварительное сжатие пружины. Эти изделия характеризуются высокой точностью регулировки, составляющей +/- 0,2 атм.

    Рычажно-грузовые клапаны настраиваются с меньшей точностью. Для этого нужно сдвинуть груз вдоль рычага либо нарастить его массу.

    Рекомендации по выбору и установке

    Сегодня в быту применяют только пружинные клапаны. Они компактны, недороги, но обладают некоторыми особенностями:

    • во время подъема тарелки сила воздействия пружины из-за ее сжатия увеличивается – это следует учитывать при регулировке;
    • поскольку пружина давит на затвор постоянно, тот может прилипать к седлу (выбирайте модели с ручкой для контрольного открытия клапана вручную).

    Рычажно-грузовые клапаны залипанием не страдают (груз лежит на опоре), но ввиду больших габаритов и высокой стоимости сегодня применяются только на магистральных трубопроводах.

    Не обязательно приобретать регулируемый клапан. Изделия с фиксированной настройкой стоят гораздо дешевле.

    Важной характеристикой является относительная разница между давлением в начале движения затвора и при его полном открытии. Она должна составлять:

    • при номинальном давлении в трубопроводе менее 2,5 атм: 15%;
    • при давлении свыше 2,5 атм: 10%.

    Таким образом, для сосуда с большим давлением требуется более быстросрабатывающий клапан.

    Выходной патрубок клапана обычно подключают к канализации, но не напрямую (иначе канализация окажется под давлением), а через видимый разрыв струи: из клапана теплоноситель поступает в воронку, раковину или приямок, а уже оттуда – самотеком в канализацию.

    Предохранительный клапан для котла В работе централизованных сетей теплоснабжения активно применяется элеваторный узел системы отопления. Читайте о назначении элеваторного узла и смотрите схемы его подключения.

    Какие функции выполняет байпас в системе отопления и в каких случаях его установка необходима, читайте в данной теме .

    Видео на тему

    Выбираем предохранительный клапан для отопления: виды, характеристики и монтаж

    Предохранительный клапан для котла

    Предохранительные клапаны для отопления

    Работа автономной отопительной системы не всегда может быть стабильна. Резкие перепады температуры и как следствие – давления, сказываются на целостности соединения труб и радиаторов. Для предотвращения этого необходимо специальное защитное устройство — предохранительный клапан для системы отопления: подбор, установка его входит в обязательный перечень монтажных работ.

    Функции перепускного клапана

    Во время нагрева теплоносителя происходит его расширение – естественное увеличение объема приводит к повышению давления на внутренние стенки трубопроводов и приборов отопления. При превышении определенного значения (обычно около 3,5 бар) нарушается герметичность стыков, что приводит к порывам и аварийным ситуациям. Для своевременного сброса излишка горячей воды необходимо устанавливать клапан предохранительный для котла отопления, или как его еще называют – перепускной.

    Он должен выполнять следующие функции:

    • Своевременно удалять излишек теплоносителя, снижая при этом давление внутри системы;
    • Обладать возможностью настройки. В автономной системе частного дома предохранительный клапан для отопления должен иметь функцию ручной настройки максимально допустимого значения давления;
    • Надежность эксплуатации. Конструкция и материал изготовления должны обеспечивать нормальную работу предохранительного клапана для системы отопления.

    На выбор определенной модели влияют характеристики теплоснабжения – значение оптимального и максимального давления в трубах, месторасположение расширительного бака, протяженность магистрали и ее тип (однотрубная, двухтрубная или коллекторная). Но прежде чем приобрести устройство, нужно изучить параметры, которыми характеризуется предохранительный клапан для отопления: принцип работы, конструкция и специфика монтажа.

    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

    Предохранительный клапан для котла

    Схема пружинного перепускного 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

    Предохранительный клапан для котла

    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.

    Выбираем оптимальную модель

    Предохранительный клапан для котла

    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.

    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.

    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.

    Особенности установки предохранительного клапана

    Предохранительный клапан для котла

    Схема отопления с установленным предохранительным клапаном

    Профессиональная установка предохранительного клапана в системе отопления заключается в учете не только его характеристик, но и работы расширительного бака. Как только последний не сможет расширить внутренний объем труб – перепускной клапан должен сработать и удалить излишек воды из труб.

    По правилам сбросной предохранительный клапан для системы отопления должен устанавливаться сразу после выходного патрубка котла (на схеме это элементы 3 и 4). Оптимальное расстояние между ними составляет 20-30 см. Для визуального контроля перед ним монтируется манометр. По его показаниям можно определить текущее состояние системы.

    Существуют определенные правила установки предохранительного клапана в системе отопления:

    • Перед устройством и котлом нельзя монтировать запорное оборудование – задвижки, краны и т.д.;
    • Для удаления излишка воды на выходной патрубок правильно выбранного предохранительного клапана отопления устанавливается сливная трубка. Она может быть соединена с обратной или канализационной трубой;
    • В закрытой гравитационной системы предохранительный отопительный клапан устанавливается в самой высокой точке.

    Помимо этого нужно периодически проводить проверку состояния механизма. Для пружинных моделей характерно «слипание» тарелки со стенками корпуса. Это повышает значение максимального давления открытия предохранительного клапана в системе отопления. В результате при превышении допустимого значения давления устройство не сработает.

    Если же количество аварийных спусков было 7-8 раз — специалисты рекомендуют заменить клапан. Это связано с естественным износом пружины и тарелки.

    В большей степени последнее относится к условиям эксплуатации предохранительного клапана для отопления, чем к принципу его работы. Однако без этого даже при идеально выполненном монтаже повышается вероятность некорректного функционирования устройства.

    Что следует учитывать во время подбора предохранительного клапана в автономную систему отопления? Соответствие его технических характеристик эксплуатационным. Также важно правильно соединить его с патрубком. Для этого лучше всего использовать традиционную паклю для труб. Лента ФУМ может не выдержать температурного воздействия, в результате чего появится течь.

    Для лучшего понимания принципа работы предохранительного клапана рекомендуется посмотреть видео об особенности конструкции и функционирования пружинной модели:

    Источники: http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/elementy-sistem-otopleniya/predohranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya-printsip-raboty-i-ustanovka.html, http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html, http://strojdvor.ru/otoplenie/vybiraem-predoxranitelnyj-klapan-dlya-otopleniya-vidy-xarakteristiki-i-montazh/

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here