Как работает предохранительный клапан в системе отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Как работает предохранительный клапан в системе отопления

Зачем нужен предохранительный клапан для котла отопления?

В любой отопительной системе может произойти экстренная ситуация, связанная с повышенным нагревом теплоносителя, при котором он расширяется и выводит котел из строя. Чтобы предотвратить аварию, ведущую к значительным финансовым потерям, применяют предохранительный клапан в системе отопления, устанавливаемый в непосредственной близости от котла.

Сбросной клапан используют во всех коммунальных и индивидуальных отопительных системах частных домов, где он является основным элементом защиты котельного оборудования и повышения безопасности его обслуживания. Для его правильной установки следует точно подобрать прибор по техническим характеристикам системы и знать технологически грамотное место монтажа.

Спускной клапан в обвязке отопительного котла

Назначение предохранительного клапана

В отличие от систем отопления с открытым расширительным баком, где перепады давления приводят к увеличению объема теплоносителя в емкости или, в аварийных ситуациях, испарению воды в окружающую среду, в замкнутом контуре все процессы происходят внутри котла и трубопровода. Для удаления из закрытой системы излишков расширившегося рабочего тела используют автоматические клапаны, настроенные на его физические параметры, точнее, давление.

При эксплуатации наибольшую величину давления и температуры теплоноситель имеет на выходе котла, к тому же нагревательное оборудование является самым дорогостоящим в системе — из-за этих факторов предохранительный клапан сбросной системы отопления устанавливают рядом с котлом и он предназначен для его защиты.

Как работает предохраняющий клапан

Принцип работы

Клапан, защищающий котел, имеет простое устройство и работает по принципу, понятному даже школьнику. Прибор состоит из прямого фитинга с отводом под углом 90 градусов и подпружиненного герметичного затвора, перекрывающего боковой проход. При увеличении давления в системе от перегрева, превышающего прижимное усилие пружины, удерживающей в неподвижном положении клапан, он поднимается вверх и открывает боковое отверстие.

Излишки жидкости начинают выливаться сбоку и отправляются в емкость, дренажную или канализационную систему. После стравливания части теплоносителя давление в системе и на клапан ослабевает, пружина ставит его на место, перекрывая боковой патрубок.

Конструктивное устройство пружинного вида

Конструкция

Типовой предохранительный клапан для котла имеет разборную конструкцию и состоит из следующих основных элементов:

Корпус. Обычно изготавливается из латуни и имеет вид тройника. По его сторонам расположены нижнее входное резьбовое отверстие, боковой выходной патрубок и верхнее седло, на которое усаживается фасонный уплотнитель.

Запорная группа. Представляет собой подпружиненный шкив с цилиндрическим (дисковым) концевым запорным элементом, на который одевается эластичный резиновый уплотнитель в виде стакана (диска).

Крышка. В верхний резьбовой патрубок латунного корпуса вкручивается крышка черного цвета из термостойкого полимера, удерживающая подпружиненный шток в рабочем положении. На верхних гранях крышки имеются выступы, по которым скользит фигурный в нижней части верхний колпачок, соединенной с запорным штоком. При повороте на определенный угол колпак поднимается вместе со штоком и открывает боковой патрубок — это позволяет использовать предохранительный клапан для отопления всегда открытым в ручном режиме.

Колпачок. Полимерная деталь обычно красного цвета с ребристой боковой поверхностью, прикручивается к полому внутри штоку винтом. Имеющиеся в нижней части колпачка пологие выступы при его вращении попадают на зубцы крышки — ручка приподнимается вместе с подпружиненным затвором и открывает боковой канал, позволяя сбрасывать давление вручную.

Регулировочная шайба. Внутренняя стенка крышки имеет резьбу, в которой вращается гайка регулировки, при опускании вниз она сжимает пружину — таким образом происходит увеличение порога срабатывания клапана. При выкручивании гайки вверх пружина ослабляется и давление срабатывания уменьшается. Для проворачивания гайка оснащена поперечным шлицем в верхней части под плоскую отвертку.

Клапан для водонагревательных бойлеров – конструкция и внешний вид

Разновидности

Существующие разновидности клапанов способны работать с котельным оборудованием от ведущих зарубежных (Vaillant, Baxi, Ariston, Navien, Viessmann) и отечественных (Невалюкс) производителей на газе, жидком и твердом топливе в ситуациях, когда автоматический контроль за работой системы из-за типа топлива затруднен или нарушен при выходе из строя автоматики. В зависимости от конструктивного исполнения и принципа работы предохранительные клапаны делят на следующие группы:

  1. По назначению оборудования, в которое их устанавливают:
  • Для отопительных котлов, имеют приведенную выше конструкцию, часто поставляются на арматуре в виде тройника, в которую дополнительно установлены манометр для проверки давления и клапан развоздушивания.
  • Для водогрейных бойлеров, в конструкции присутствует флажок для спуска воды.
  • Емкостей и сосудов под давлением.
  • Напорных трубопроводов.
  1. По принципу срабатывания прижимного механизма:
  • От пружины, прижимное усилие которой регулируется внешней или внутренней гайкой (ее работа рассмотрена выше).
  • Рычажно-грузовые, применяются в промышленных отопительных системах, рассчитанных на сброс больших объемов воды, их порог срабатывания можно регулировать подвесными грузами. Они подвешены на ручке, связанной с запорным золотником принципом рычага.

Устройство рычажно-грузовой модификации

  1. Скорости срабатывания запорного механизма:
  • Пропорциональные (малоподъемные пружинные) — герметичный запор поднимается пропорционально давлению и линейно связан с его увеличением, при этом сливное отверстие постепенно приоткрывается и аналогичным образом закрывается с уменьшением объема теплоносителя. Преимущество конструкции — отсутствие гидроударов при различных режимах перемещения запорного клапана.
  • Двухпозиционные (полноподъемные рычажно-грузовые) — функционируют в положениях открыто-закрыто. При превышении давления выше порога срабатывания выходное отверстие полностью открывается и происходит стравливание лишнего объема теплоносителя. После того как давление в системе нормализуется, выходное отверстие полностью перекрывается, основной недостаток конструкции — наличие гидроударов.
  1. По регулировке:
  • Нерегулируемые (с колпачками разных цветов).
  • Регулируемые винтовыми деталями.
  1. По конструкции регулировочных элементов сдавливания пружины с:
  • Внутренней шайбой, принцип работы которых был рассмотрен выше.
  • Наружным винтом, гайкой, модели используются в бытовых и коммунальных отопительных системах с большими объемами теплоносителя.
  • Рукояткой, подобная система регулировки используется во фланцевых промышленных клапанах, при полном поднятии ручки можно производить разовый спуск воды.

Конструкции различных моделей спускных клапанов

Как выбрать клапан для отопительного котла

Подбирая предохранительный клапан для отопления, руководствуются следующими соображениями:

  1. Определяющим фактором для выбора предохранительного клапана является его давление срабатывания. Обычный стандарт для бытовых приборов, применяемых в системе отопления, согласно расчетам — 3 бара. Данный показатель связан с тем, что в большинстве индивидуальных замкнутых контуров с радиаторами, использующих циркуляционные насосы, транспортируется теплоноситель со стандартным напором 1,5 бара. Его колебания при нагреве до самых высоких температур могут достигать 2,5 бара, а предельный показатель более 3 бар говорит о перегреве теплоносителя и может стать критическим для полимерных трубопроводов (котел выдерживает значительно большие гидравлические нагрузки).
  2. Среди моделей, представленных на рынке, масса изделий из Китая малоизвестных брендов. Хорошим соотношением цены и качества обладает российско-итальянский продукт Valtex, клапаны от итальянского производителя котлов Бакси. Многие известные поставщики электрокотлов с брендами Вайлант, Аристон, Бакси дополнительно выпускают сопутствующее оборудование, куда входят и предохранительные клапаны.
  3. С точки зрения стоимости, удобства монтажа и функциональности лучше всего приобретать группу безопасности. В блок дополнительно входят манометр (позволяет контролировать процесс настройки и давление в системе) и автоматический клапан для стравливания воздуха в контуре.

На заметку: Некоторые производители (Valtex) делают цвет ручки нерегулируемых предохранительных клапанов красного, желтого и черного цветов, указывая тем самым на предельно допустимые параметры давления (например, черная ручка 1,5 бара, красная — 3 бара, а желтая — 6 бар).

Как установить

При монтаже предохраняющей спускной арматуры соблюдают следующие правила:

  1. Обычно клапан сброса давления в системе отопления ставят в бытовой контур в единственном экземпляре. Его основные точки размещения — непосредственно над электрическим, твердотопливным, газовым котлом на его выходном патрубке или рядом в горизонтально расположенный трубопровод. Если это по техническим причинам невозможно, главное условие правильного монтажа — установка в линию подачи до первого отсекающего вентиля.
  2. Выходной боковой патрубок обычно соединяют с канализационной или дренажной системой, если это технически сложно или объем теплоносителя в контуре невысок, можно воспользоваться гибкой подводкой, которую опускают в емкость подходящего объема.
  3. Отвод жидкости должен проводиться с разрывом струи через воронку или гидравлический затвор для обеспечения работоспособности системы при засорении канализации.
  4. При монтаже в трубопровод используют тройник с нижним отводом подходящего диаметра, его стандартное значение 1/2, 3/4, 1 и 2 дюйма. Диаметр подводящего к клапану трубопровода не должен быть меньше, чем у системы.

Клапанные группы безопасности – разновидности и цена

Почему может подтекать клапан

Клапан сброса давления в отопительной системе может подтекать по разным причинам. В некоторых ситуациях это допустимый естественный процесс, в других случаях протечка говорит о неисправности прибора.

Подтекание клапана защиты может быть вызвано следующими причинами:

  1. Повреждением герметичного резинового стакана, диска в результате многократного использования. Если при ремонте деталь на замену не удастся обнаружить в продаже или она не входит в комплектацию, придется менять прибор полностью.
  2. В пружинных видах открывание бокового спускного патрубка происходит постепенно, при пограничных значениях давления или кратковременных скачках клапан может частично срабатывать и капать, что не говорит о его неисправности.
  3. Подтекание могут вызвать неправильная настройка или неисправности расширительного бака — повреждение его мембраны, выход воздуха через разгерметизированный корпус или испорченный ниппель. В этом случае возможны резкие скачки давления в результате гидроударов, вызывающие периодическое кратковременное вытекание теплоносителя через предохранительный клапан.
  4. Причина подтекания некоторых регулируемых клапанов – просачивание жидкости по штоку через верх во время срабатывания.
  5. Если на отводном патрубке создается противодавление выше порога срабатывания прибора, также происходит протечка.

Внешний вид, стоимость некоторых марок спускных клапанов

Предохранительный клапан паровых котлов призван защищать их от превышения давления в системе, вызванного разными факторами, и является обязательным элементом при эксплуатации данного вида оборудования. В продаже имеется широкий ряд предохранительных устройств от китайских, отечественных и европейских производителей, отличающихся относительно невысокой стоимостью. При покупке рациональные выбрать защитную группу из нескольких приборов, куда дополнительно входят манометр и воздушный спускной клапан.

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…

Читать еще:  Причина щелчков в системе отопления

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….

Где ставить предохранительный клапан в системе отопления

Любое котельное оборудование, устанавливаемое в частном доме или на предприятии, представляет собой источник опасности. Водяная рубашка котла – это тот же сосуд, находящийся под давлением, а потому он считается взрывоопасным. Чтобы свести опасность к минимуму, в современных теплогенераторах, а также в схемах их обвязки предусматривается множество защитных устройств и систем. Одно из самых простых и в то же время распространенных устройств — предохранительный клапан в системе отопления. О нем и пойдет речь в данном материале.

Где устанавливается предохранительный клапан?

Чтобы ответить на данный вопрос, надо вначале разобраться, для чего он служит. Цель установки этого нехитрого устройства – для защиты систем отопления, недопущения повышенного давления теплоносителя в них. Таковое может возникнуть в результате перегрева воды в котле, особенно это касается агрегатов, сжигающих твердое топливо. Когда теплоноситель в котловом баке закипает и начинается парообразование, за этим следует скачок давления в системе. Последствия могут быть такими:

  • протечки и разрывы трубопроводов отопления, чаще всего – на соединениях;
  • разрушение полимерных труб и фитингов;
  • взрыв котлового бака, опасность электрического замыкания в котельной.

От всех этих неприятностей может защитить один небольшой клапан простой конструкции. Исходя из того, что рост давления до критического предела возникает в котле, предохранительный клапан необходимо ставить как можно ближе к нему, на подающем трубопроводе. Некоторые производители котельного оборудования комплектуют свои изделия так называемой группой безопасности, в которую входит сбросной клапан, манометр и автоматический воздухоотводчик. Группа вмонтирована прямо в водяную рубашку агрегата.

Необходимо отметить, что предохранительные клапаны для отопления используется в схемах далеко не всегда. Например, когда источником тепла в доме является газовый или электрический котел, то сбросное устройство не требуется. Причина в наличии автоматики безопасности в этих видах теплогенераторов и отсутствие какой-либо инерции. То есть, при достижении установленной температуры теплоносителя газовая горелка или электрический элемент отключаются и нагрев прекращается практически сразу.

Другое дело – твердотопливный котел или печь с водяным контуром, здесь установка предохранительного клапана обязательна. Когда дрова в топке разгорелись и вода в сети достигла требуемой температуры, нужно уменьшить ее нагрев. Закрывается доступ воздуха в камеру сгорания и пламя затухает, но раскаленная топка по инерции продолжает нагонять температуру. Если процесс идет около предельных значений (температура 90—95 ºС), то парообразование в такие моменты неизбежно.

Как уже говорилось выше, за вскипанием следует рост давления, предотвратить который может предохранительный клапан системы отопления. Он автоматически откроет путь наружу для образовавшегося пара и выпустит его, тем самым понизив давление до нормального. Затем устройство самостоятельно закроется и будет снова находиться в дежурном режиме.

Устройство и принцип действия клапана

Конструкция клапана чрезвычайно проста. Корпус изготавливается из качественной водопроводной латуни по технологии горячего штампования из двух литых деталей в полутвердом состоянии. Общее устройство предохранительного клапана показано на рисунке:

Главный рабочий элемент клапана – пружина. Ее упругость определяет силу давления, которое должно воздействовать на мембрану, закрывающую проход наружу. Последняя в нормальном положении находится в седле с уплотнителем, поджатая пружиной. Верхним упором для пружины служит металлическая шайба, закрепленная на штоке, чей конец прикручен к пластмассовой рукоятке. С ее помощью осуществляется регулировка клапана. Мембрана и уплотнительные элементы выполняются из полимерных материалов, пружина – из стали.

Весь этот нехитрый механизм действует так. В обычном (дежурном) режиме, пока параметры теплоносителя находятся в заданных пределах, мембрана закрывает вход во внутреннюю камеру. Как только возникает ситуация, близкая к аварийной и давление в системе отопления частного дома возрастает, пароводяная смесь начинает подпирать мембрану. В определенный момент сила давления теплоносителя преодолевает упругость пружины, открывает мембрану, попадает в камеру, а из нее – наружу через боковое отверстие.

Когда некоторое количество воды покинет систему, давление снизится настолько, что не сможет противостоять пружине и мембрана снова закроет проход. Случается, что срабатывание механизма происходит циклично, особенно если тепловой агрегат работает на пределе и температура теплоносителя близка к максимальной (90—95 ºС). На практике, когда подрывной клапан для котла срабатывает очень часто, он теряет герметичность и начинает подтекать.

Если вами обнаружены свежие следы потеков из предохранительного механизма, то это явный признак работы теплогенератора в экстремальном режиме либо наличия неисправностей в системе отопления, например, в расширительном баке.

Рекомендации по выбору и установке

Поскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя.

Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар.

Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра.

Читать еще:  Самое дешевое электрическое отопление дома

На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь.

Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи.

Заключение

Устройство безопасности для сброса давления из-за своей простой конструкции считается весьма надежным. Делая выбор, стоит обратить внимание на качество материала и не гнаться за дешевым продуктом. Не менее важна и правильная настройка клапана по максимальному давлению котельной установки.

Как выбрать предохранительный клапан сброса давления в котле

Если не ограничить нагрев воды в котле, то она закипит и превратится в пар, что приведет к критическому росту давления в отопительной сети. Далее следует разрыв трубопровода или водяной рубашки теплогенератора. Во избежание описанной аварийной ситуации на выходе котла ставится предохранительный клапан для отопления, сбрасывающий избыточное давление из системы. Наша публикация посвящена выбору и установке этого важного элемента.

Принцип действия

Большинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – указанные элементы устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.

Примечание. Настенные генераторы тепла, функционирующие на электричестве и природном газе, оснащаются предохранительными элементами с завода. Они помещены внутрь корпуса и снаружи не видны.

Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:

  1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
  2. Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
  3. Когда величина подпора воды достигает порога срабатывания клапана (обычно – 3 Бар), пружина под ее воздействием сжимается и мембрана открывает проход. Автоматический сброс закипающего теплоносителя производится до тех пор, пока пружине не хватит силы снова закрыть проходное сечение.
  4. При возникновении аварийной ситуации хозяин дома может сам выполнить сброс избыточного давления, повернув рукоятку в верхней части изделия.

Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).

Узел безопасности всегда ставится на подающей линии отопителя

Важный момент. На трубопровод, ведущий от теплогенератора до элементов безопасности, запрещено устанавливать краны, вентили и прочие перекрывающие устройства.

Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете:

Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ.

Виды предохранительных клапанов

Описанная выше традиционная подрывная конструкция несовершенна. Пружинный механизм, приводимый в действие чрезмерным давлением, не отличается точностью и может сработать с опозданием, когда температура в котловом баке достигла 100 °С и выше, то есть, началось кипение. Конечно, можно пытаться регулировать изделие винтом или менять настройки (есть версии с регулировочным колпачком), но это не всегда дает нужный эффект.

Момент второй: предохранительный клапан для котла защищает его от разрушения, но не от перегрева. Ведь сброс теплоносителя не позволяет охладить отопительный агрегат, если горение в топке продолжается. И последнее: в системах отопления открытого типа подобные устройства вообще бесполезны, поскольку вода в них может закипеть без повышения давления.

Ведущие производители отопительной арматуры предлагают изделия современной разработки, лишенные перечисленных недостатков, — клапаны теплового сброса. Эти защитные элементы реагируют не на увеличение напора воды в системе, а на повышение ее температуры до критического уровня. Есть 3 разновидности таких устройств:

  • сбросные с выносным датчиком температуры;
  • комбинированное устройство с температурным датчиком и контуром подпитки;
  • то же с прямой установкой в трубопровод.

Для справки. Приведем названия надежных брендов, чью аварийную арматуру можно смело покупать и применять в частных домах. Это производители ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss.

Принцип работы у всех разновидностей один: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие от сильфона с термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагреве. Таким способом клапаны теплового сброса довольно точно реагируют на достижение критической температуры. Предлагаем рассмотреть каждый из них подробнее.

Элемент с выносным датчиком

Изделие представляет собой тот же пружинный механизм, встроенный в корпус с двумя патрубками для подключения к подающей магистрали и сбросу в канализацию. Шток, открывающий тарелку и дорогу теплоносителю, проводится в движение мехами (2 группы – основная и резервная). При перегреве воды (от 95 до 100 °С) на них нажимает термочувствительная жидкость, идущая из колбы датчика по капиллярной трубке. Конструкция элемента безопасности показана на рисунке:

Температурный клапан включается в обвязку твердотопливного котла тремя способами:

  • с охлаждением через водяной контур теплогенератора;
  • то же, через специальный аварийный теплообменник;
  • сброс теплоносителя с автоматической подпиткой.

Первая схема, изображенная ниже, применяется для двухконтурных отопительных установок, подогревающих воду для ГВС. Когда датчик, вмонтированный под обшивку ТТ-котла, воздействует на механизм, то горячая вода из контура сливается в канализацию, а ее место занимает холодная из водопровода. Какие бы ни были причины аварии, такая проточная система быстро охладит котловую рубашку и предотвратит последствия.

Змеевик ГВС двухконтурного котла может служить как нагревателем, так и охладителем в случае перегрева. Для защиты достаточно подключить тепловой клапан по схеме

Примечание. В публикации использованы схемы от бренда CALEFFI, взятые с официального ресурса производителя.

Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие агрегаты выпускают европейские бренды Atmos, Di Dietrich и другие.

Пример подключения сбросного элемента через штатный теплообменник смотрите на видео:

Последняя схема реализуется только вместе с системой автоматической подпитки, поскольку здесь клапан сбрасывает теплоноситель, а не охлаждающую воду.

Как видите, производитель допускает установку двух аварийных устройств – по давлению (группа безопасности) и по температуре (сбросной клапан)

Предостережение. Не рекомендуется задействовать автоматическую подпитку для дровяных отопителей с топливником из чугуна. Последний боится перепадов температур и может треснуть от подачи большого количества холодной воды в обратку.

Комбинированные клапаны с подпиткой системы

Этот яркий представитель аварийной арматуры сходен по принципу работы с перепускными клапанами и выполняет сразу 3 функции:

  1. Сброс перегретого теплоносителя из котлового бака по сигналу выносного датчика.
  2. Эффективное охлаждение теплогенератора.
  3. Автоматическая подпитка системы отопления холодной водой.

Выше на картинке показана конструкция изделия, где видно, что на одном штоке установлены 2 тарелки, одновременно открывающие 2 прохода: по первому сбрасывается закипающий теплоноситель, по второму в противоположном направлении идет вода и пополняет потери. Схема подключения комбинированного перепускного клапана с твердотопливным котлом выглядит так:

Примечание. Если необходимо задействовать подобное устройство для охлаждения ТТ-котла с чугунным теплообменником, то проток нужно организовать через открытый расширительный бак или бойлер косвенного нагрева.

Перепускной клапан с тройным выходом работает по такому же комбинированному принципу, только встраивается прямо в трубопровод подачи теплоносителя возле отопительного агрегата. Сильфон находится в части корпуса, помещенной в трубу. Сброс производится через нижний патрубок, а к двум верхним присоединяется водопровод и магистраль подпитки. Такие изделия используются при недостатке свободного места в котельной.

Такой сбрасывающий клапан предназначен для установки в трубопровод подачи

Как выбирать сбросной клапан

Конечно, по цене закупки и монтажа традиционный подрывной клапан обойдется дешевле температурных устройств. Он без проблем защитит закрытую систему отопления, завязанную с газовым, дизельным либо электрическим котлом, ведь в случае аварии они прекращают нагрев практически моментально. Другое дело – теплогенератор на дровах и угле, не способный потухнуть сходу.

Чтобы успешно подобрать клапан теплового сброса либо избыточного давления, руководствуйтесь следующими рекомендациями:

  1. При использовании любых энергоносителей, кроме твердого топлива, смело покупайте обычное подрывное устройство.
  2. Изучите документацию вашего источника тепла или бойлера (смотря что нужно защитить) и выбирайте арматуру безопасности по указанному в ней максимально допустимому давлению. Большая часть отопительной техники рассчитана на предел 3 Бар, хотя есть исключения – литовские котлы Stropuva выдерживают только 2 Бар, а некоторые российские агрегаты (из недорогих) – 1.5 Бар.
  3. Для эффективного охлаждения дровяных теплогенераторов в случае аварии лучше поставить один из клапанов теплового сброса. Их максимальное рабочее давление составляет 10 Бар.
  4. В открытых системах с ТТ-котлом сброс по давлению бесполезен. Подберите предохранительное изделие, срабатывающее при температуре теплоносителя 95—100 °С, подходящее к вашему агрегату и способу подпитки.

Совет. Воздержитесь от приобретения дешевой предохранительной арматуры родом из Китая. Мало того что она ненадежна, так еще и протекает после первого же подрыва.

Сбросной предохранительный клапан в системе отопления

Из-за неправильной эксплуатации, разницы температур, а также увеличения давления в работе отопительных автономных систем нередко начинают происходить сбои. Негативные последствия в этих случаях могут быть критичными: от выхода из строя отдельных элементов до разрушения строений. Не допустить этого сможет помочь предохранительный клапан в системе отопления.

Читать еще:  Байпас для котла отопления

Системы отопления наполняются водой с температурой около 16 градусов. Перемещаясь по замкнутому кругу, тепловой носитель нагревается, расширяясь в объеме. При этом значительно увеличивается давление, которое оказывает разрушительное воздействие на внутреннюю поверхность трубопровода и находящиеся в системе приборы.

Увеличение допустимой нормы, как правило, больше 3,65 бар, может привести к следующим последствиям:

  • повреждение либо разрыв соединительных участков, сделанных из полимеров;
  • протечка в месте соединения труб;
  • замыкание электрического оборудования;
  • взрыв котла.

Самый высокий риск относится к твердотопливным котельным устройствам, в которых сложно отрегулировать мощность тепловой отдачи. Мощность газовых и электрических котлов можно быстро откорректировать от стартовых показателей в меньшую сторону. Зачастую в этом оборудовании находится группа безопасности, которая отключает рабочие элементы во время значительного увеличения температуры.

Интенсивность горения в твердотопливном котле можно откорректировать при помощи закрытия либо открытия заслонки. Причем сила отдачи тепловой энергии изменяется не сразу, а со временем. Из-за инерционности теплового генератора горячая жидкость может сильно нагреваться.

Если уголь в топке сгорания хорошо нагревается, доведя жидкость до требуемого температурного режима, то доступ кислорода закрывают, и активное пламя затухает.

Но в раскаленном состоянии топочная камера еще может выделять скопившуюся тепловую энергию. Достигая 93−97 градусов, тепловой носитель закипает и запускает активное образование пара. В результате чего происходит увеличение давления.

Именно в этих случаях в работу включается аварийный клапан сброса давления в системе отопления. Во время достижения критичного показателя он открывает заслонку, освобождая выход для пара. После нормализации показателей клапан закрывается и заново переходит в режим ожидания.

Устройство предохранительного клапана для котла обязательно не только для твердотопливного отопительного агрегата, но и для парового оборудования. Большинство отопительных котлов на сегодняшний день комплектуются этим прибором еще на стадии изготовления.

В конструкции клапана отопления находятся два обязательных элемента: запорная арматура, которая состоит из затвора и седла, а также датчик силового воздействия. Отличают несколько основных разновидностей этого защитного устройства:

  • Отличие по способу зажима.
  • По высоте подъема затвора.
  • Отличие по скорости включения.
  • Аварийные трехходовые клапаны.

В системах отопления домов, а также в промышленных системах малой мощности, как правило, выбирают пружинный вид изделия.

Устройство характеризуется небольшими размерами, простым и практичным строением, доступной стоимостью, возможностью сочетания со всеми элементами группы безопасности. Сжатие механизма будет зависеть от показателей давления, во время которого срабатывает датчик. На диапазон этих настроек влияет упругость непосредственно пружины.

Принцип работы подрывного клапана:

  • на затвор этого устройства действует поток теплового носителя;
  • передвижение жидкости ограничивается давлением на клапан пружины;
  • образуется высокое давление выше силы сжатия, это приподнимает затвор кверху;
  • после этого теплоноситель перенаправляется в выходной патрубок;
  • удельная емкость воды нормализуется;
  • пружина перекрывает затворный механизм, возвращая его в изначальное положение.

Корпус сбросного клапана для отопления изготавливают из высококачественной латуни с помощью технологии горячей штамповки. При изготовлении пружины применяется сталь. Ручку, уплотнитель и мембрану делают из полимерных материалов.

Определенные торговые бренды позволяют подобрать конструкцию с уже заданными настройками. При этом в ассортименте существуют устройства, которые настраиваются по месту установки во время первого запуска и проверки работы оборудования.

Рычажно-грузовые клапаны не настолько популярны. В автономных котловых отопительных системах их устанавливают нечасто. Основная работа этих приборов сосредоточена в промышленной сфере, когда сечение труб составляет не меньше 250 мм.

Усилие на затворку в этом оборудовании создает не пружина, а груз, который навешен на рычажный механизм. Именно этот груз перемещается по длине рычага, контролируя силу прижимания штока к седлу.

Рычажно-грузовой механизм открывается, когда давление окружающей среды снизу золотника выше показателей, которые исходят от рычага. После чего теплоноситель переходит через отверстие сброса.

Давление срабатывания определено длиной рычага и весом груза. Рычажные механизмы не уступают пружинным клапанам относительно надежности, но стоят немного дороже. Устройства монтируются на фланцевые детали соединения труб с сечением внутреннего прохода не менее 70 мм.

В малоподъемном оборудовании заслонка приподнимается не больше, чем на 0,07 размера седла. Механизм открытия в этих приспособлениях пропорциональный. Этой конструкции свойственна невысокая пропускная возможность и примитивное устройство.

У полноподъемного оборудования возможность поднятия затвора намного выше. Это обозначает, что пропускная способность этого механизма значительно лучше, в отличие от вышеописанного способа, потому эта система может скидывать более масштабное количество излишков теплового носителя.

Крышка заслонки пропорциональных механизмов открывается не сразу. Чаще всего размер открытия прямо пропорционален увеличению давления, которое создается на внутренней части трубопровода. Вместе с подъемом механизма постепенно повышается количество сбрасываемого теплового носителя.

Конструкция этого оборудования не ограничена возможностями применения в сжимаемой среде, но все же она чаще всего применяется в системах отопления с водой или иной жидкостью.

Двухпозиционные клапаны характеризуются мгновенным срабатыванием с открытием после достижения заданных параметров давления, когда открыта заслонка предохранителя.

Опытные мастера советуют устанавливать эти устройства в сжимаемых средах. К числу основных недостатков относится наличие автоматических колебаний заслонки.

Во время установки двухпозиционного затвора в системе отопления с жидким тепловым носителем необходимо не забывать, что при резком открытии заслонки происходит большой выброс воды. Из-за чего очень быстро может снизиться давление. Клапан моментально закроется, это в свою очередь повлечет гидроудар. Пропорциональные механизмы лишены этого недостатка.

Отдельно нужно выделить трехходовой клапан с электрическим либо ручным переключателем. Это устройство используется в системах отопления с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранительного клапана отопления для котлов имеет 3 отверстия, одно входное, два — выходные. Потоки теплоносителя контролирует затвор, который изготовлен в форме штока или шара. Передвигающая жидкость распределяется с помощью вращения.

К примеру, в доме установлена отопительная схема с системой теплого пола и обычных батарей. Требования СНиП для работы теплых полов предусматривают умеренные температуры теплового носителя.

Котел разогревает жидкость в едином температурном режиме для любой установленной системы. В этом случае возникает необходимость в распределяющем клапане, с этими задачами лучше всего сможет справиться трехходовая запорная арматура.

Этот клапан отвечает за следующие функции:

  • помощь в смешивании теплового носителя из центрального трубопровода подачи/обратки для транспортировки в систему теплого пола более холодной жидкости, чем в батареи;
  • перераспределение плотности перемещения воды по зонам;
  • ограничение областей.

Для того чтобы не производить самостоятельно регулярный контроль температуры, можно обратить внимание на клапаны, которые снабжены сервоприводом.

Это оборудование работает от датчика, находящегося в низкотемпературном контуре. Во время изменения температурных показателей включается запорная арматура, которая открывает или закрывает подачу теплоносителя из обратного трубопровода.

Прежде чем остановиться на определенном предохранительном клапане, необходимо непременно подробно познакомиться с технической характеристикой котельного оборудования.

Не нужно пренебрегать изучением инструкции завода-изготовителя, где описываются все допустимые значения. Основную роль во время выбора изделия играют несколько факторов:

  • Диаметр пропускных отверстий в предохранительном клапане.
  • Наибольший возможный показатель давления теплоносителя в котле.
  • Мощность теплового оборудования.

Необходимо проверить, чтобы регулятор давления находился в диапазоне, в пределах которого находятся параметры определенного котла. Давление срабатывания обязано находиться в районе 27−32% больше рабочего режима, которое требуется для нормальной работы системы.

Диаметр клапана обязан быть меньше сечения патрубка. В противном случае постоянное сопротивление не позволит предохранителю полноценно выполнять свои функции.

Наилучший материал изготовления изделия — латунь. Этот металл имеет наименьший показатель температурного расширения, когда исключается разрушение корпуса от действий повышенного давления.

Блок регулировки производится из термоустойчивых пластиковых материалов, которые сохраняют требуемую жесткость даже во время контакта с кипящей водой.

Запланировав установку клапана, необходимо предварительно подготовить комплект инструментов. В работе потребуются: крестовые отвертки, гаечные и разводные ключи, герметик, рулетка, пассатижи.

Перед тем как начать работу, необходимо определить место для установки. Лучше всего закрепить клапан на подающей трубе, неподалеку от выходящего патрубка котла. Оптимальная дистанция между элементами — 250−350 мм.

В СНиП процесс монтажа указан пошагово. Определенные основные правила установки неизменны для любых видов клапанов:

  • в пружинных механизмах ось обязана иметь вертикальное месторасположение и находиться под корпусом прибора;
  • если предохранитель устанавливается не в группе безопасности, то около него обязан находиться манометр;
  • чтобы не допустить повреждения корпуса во время вращения клапана, необходимо использовать ключ с той стороны, с которой происходит закручивание;
  • в рычажно-грузовом механизме рычаг устанавливают в горизонтальном положении;
  • на участке труб между оборудованием отопления и предохранителем запрещается установка кранов, обратных клапанов, циркуляционного насоса, задвижек;
  • выходной патрубок подключается к канализационной системе не напрямую, а с включением приямки либо воронки;
  • в системах, в которых передвижение воды происходит естественным способом, клапан устанавливается в самой высокой точке;
  • сливная трубка, которая отводит тепловой носитель в канализацию или обратку, подсоединяется к выходящему патрубку клапана.

Условное сечение устройства выбирается с учетом утвержденных Гостехнадзором способов. Чтобы решить этот вопрос, нужно обратиться за услугами к специалистам. Если этой возможности нет, то для расчета можно использовать онлайн-программу.

За регулировку клапана отвечает тип прижимной конструкции. В пружинных устройствах находится колпачок, сжатие пружины можно настроить с помощью его вращения. Точность регулировки у этой конструкции довольно высокая — +/- 0,3 Атм. В рычажных моделях настройки производятся с помощью передвижения груза либо наращивания массы.

После 9−10 срабатываний в установленном клапане происходит износ тарелки и пружины, в результате этого нарушается герметичность. В этой ситуации следует поменять защитное устройство на новое.

Предохранительный клапан — это надежный и простой в эксплуатации механизм, который даст возможность обезопасить ваш дом от непредвиденных аварийных случаев, происходящих в системах отопления. Для чего просто достаточно подобрать качественное устройство с подходящими показателями, а после произвести его правильную установку и настройку. Кроме этого, необходимо регулярно производить проверку состояния механизма.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector