Главная / Автоматика котлов
Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.
Устройство и принцип действия клапана
Устройство клапана
Устройство предохранительного клапана:
- защитной крышки;
- выпускного отверстия;
- пломбы;
- пружины сжатия;
- конуса;
- седла;
- напорной камеры.
Виды предохранительных клапанов
Данные элементы защиты классифицируют по-разному.
| Принцип работы | Высота подъёма затвора | Способ открытия затвора | Способ нагружения золотника | |
| 1 | Прямого действия | Малоподъёмные | Пропорциональные | Пружинные |
| 2 | Непрямого действия | Полноподъёмные | Двухступенчатые | Рычажно-газовые |
| 3 | Импульсные |
Пружинные – самые распространённые, используются для котельных небольшого размера. Они имеют простую и надёжную конструкцию и возможность лёгкой регулировки рабочего давление в системе. Также из преимуществ можно выделить низкую стоимость.Рычажные предохранительные устройства не пользуются особой популярностью, потому что, в основном, модельный ряд представлен диаметрами от 50 мм. Их используют в промышленной сфере.Импульсные устройства используют на паровых котлах с давлением больше 39 кгс/кв.см (3,9 МПа). На каждый котел устанавливают, как минимум, по 2 шт. (контрольный и рабочий).Малоподъёмные имеют высоту подъёма затвора от 5% от диаметра седла, поэтому имеют низкую пропускную способность. Из достоинств можно выделить: несложную конструкцию, доступную цену.
Малоподъемный и полноподъемный
В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.
Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:
- открытие затвора согласно необходимости;
- лёгкую конструкцию;
- низкую стоимость;
- автоматически возникают колебания.
Двухступенчатые предохранительные устройства открывают затвор мгновенно. Их запрещено устанавливать в контуре ГВС, так как это приводит к падению давления в системе, а после этого устройство мгновенно закрывается, провоцируя гидравлический удар.
Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.
Как выбрать надежный клапан
В проекте отопительной системы нужно чётко определять предельные допустимые значения давления. Также учитывается продуктивная способность бойлера или насоса, объём, особенности циркуляции температуры рабочей среды. Исходя из этого подбирается тип и конструктивные особенности. Из ранее перечисленных видов пользователям рекомендуется использовать пружинные предохранительные клапаны. Они отлично подойдут для котлов с небольшой мощностью. Также используют устройства с низким или средним подъёмом для водогрейных систем.
Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.
Запрещено устанавливать защитное устройство с завышенным порогом срабатывания. Оно не сработает, когда это необходимо.
Место установки предохранительных клапанов
При выборе места для установки предохранительных устройств необходимо соблюдать ряд правил:
- Импульсные клапаны нужно монтировать в закрытых помещениях, при этом учитывать для какого климата они предназначены (умеренного или тропического).
- Для обслуживания, ремонта, сборки и разборки изделий рекомендуется организовать так место, чтобы эти действия были без вырезки из системы водопровода.
- Выполнять установку, соблюдая проектные рабочие чертежи.
- Главный клапан монтируют приваривая к штуцеру только вверх вертикально. Возможно отклонение, но не больше 0,2 мм на 100 мм высоты защитного устройства.
- При приваривании исключить возможность попадания в его полость брызг, грата, окалины.
- Швы после варки нуждаются в термообработке, основываясь на требования действующей инструкции по монтажу оборудования системы водопровода.
- На трубах, которые подходят к клапану и трубопроводах сброса напора, запрещено устанавливать запорные устройства и фильтры.
- Рычаг клапана устанавливается горизонтально.
- Для того, чтобы контролировать напор, перед фитингом нужно поставить манометр.
- Клапан для системы отопления можно монтировать в нескольких местах трубопровода.
Настройка предохранительных клапанов
Настройку защитных устройств выполняют после установки и промывки системы.
Проверка предохранительных клапанов проходит в несколько этапов:
- Настройка давления, которое устанавливается немного выше предельного рабочего давления.
- Проверка напора при открытии, оно не должно превышать минимальное. Соответствует нормальному режиму работы. Настроить давление в пружинном предохранительном клапане можно с помощью вращения регулирующего винта, который сжимает пружину. Рычажной настраивается изменением массы груза.
- Проверка полного открытия и закрытия.
Периодичность проверки предохранительных клапанов – 1 раз в квартал.
После всех манипуляций по настройке обязательно следует пломбировка, присвоение номера и нанесение его на корпус защитного устройства (или на табличку, приваривается она к корпусу клапана на ней указывается: место монтажа, давление), составить эксплуатационную карточку или технологический паспорт.
Акт настройки
Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.
Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются». В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.
Скачать образец акта.
<index>
При работе отопительной системы требуется регулярный контроль внутреннего давления. Но невозможно предусмотреть все и находиться возле датчиков постоянно. Лучше всего сразу установить котловой клапан, предохраняющий систему обогрева от поломок.
Зачем нужен предохранительный клапан
Теплоноситель при закачивании в трубы имеет температуру около +15 ºС, при нагревании в котле вода начинает нагреваться, расширяться, повышая внутритрубное давление. Это может спровоцировать протекание сварных швов, изломом или разрывом полимерных крепежных элементов. Котел при этом может взорваться. В лучшем случае произойдет короткое замыкание электроприборов котельной.
Если степень теплоотдачи газовых или жидкотопливных аппаратов еще можно контролировать, то у твердотопливных это невозможно.
В системе на жидких энергоносителях аппаратура устанавливаются датчики, встроенной автоматикой безопасности, которая срабатывает в экстренной ситуации и отключает приборы.
При отапливании дровами, углем можно попытаться урегулировать силу горения за счет закрывания заслонки, но на это необходимо время. Теплогенератор инертен, из-за чего теплоноситель сильно перегревается.
Когда печь еще в стадии прогрева, достаточно перекрыть доступ воздуха, чтобы быстро загасить пламя. Если же горение раскалило котел до предельно допустимой температуры, то сгорание замедлится, а топка еще некоторое время будет выделять много тепла.
Чтобы избежать последствий резкого или излишнего повышения давления, нужно использовать предохранительный сбросной клапан. В момент перегрузки системы затвор перекрывается, выводя часть лишнего пара наружу. Как только объем нагрузки вернется в норму, затвор закрывается, уходит в ожидание следующего сброса.
Виды клапанов и принцип их работы
Любая модификация предохранительных клапанов в обогревательной системе включает запорный элемент и механизм силового воздействия. По особенностям конструкции выделяют несколько видов предохранителей.
Отдельно классифицируют краны для сброса теплового потенциала с сильфоном, термочувствительной жидкостью, которая компенсирует перепады нагрузок. Существуют модели, содержащие в комплекте группу безопасности в виде подрывного клапана с деталью, отвечающей за отведение воздуха и манометра.
Обратный сбросной клапан для конструкции отопления бывает пружинным или гравитационным. За счет встроенных механизмов замыкатель удерживается закрытым, что обеспечивает движение потока теплоносителя в одном направлении.
Замыкатели бывают двустворчатыми, лепестковыми, дисковыми, прижимающимися к седлу, втулке, другому главному основанию. Необходимо чтобы получился герметичный затвор.
Принцип работы предохранителя кроется в том, что при обычном состоянии закрепляемая между штоком и пружиной мембранная прослойка плотно прилегает к седлу, герметично перекрывая выход. В случае, когда теплоноситель закипает, наблюдается расширение жидкости, нагрузка внутри системы поднимается, но частично регулируется за счет расширителя.
При максимально допустимом уровне нагрузки пружина сильно сжимается, освобождая мембрану, которая сразу открывает проход.
Крышка поднимается, выпуская столько разгоряченного пара, сколько требуется для стабилизации работы оборудования.
Когда работа нормализуется, пружина возвращается в исходное положение, мембрана герметично перекрывает спусковое отверстие, крышка возвращается на место.
Если хозяин находится рядом с приборами, можно выполнить экстренный сброс собственноручно, повернув верхнюю рукоятку.
По способу прижима
При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.
Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.
Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.
Принцип работы устройства: на затвор оказывает давление водяной поток, по мере усиления которого сильно повышается степень сжатия пружины. От этого шток золотника поднимается вверх, выпуская лишний пар, и внутритрубный объем жидкости стабилизируется. Тем временем пружина возвращает агрегат в его исходное состояние.
Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.
Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.
Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.
По степени поднятия затвора
Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.
Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.
Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.
По скорости срабатывания
Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.
Двухпозиционные клапаны срабатывают моментально, полностью открываясь при повышении давления. Рекомендуется ставить такие приборы в сжимаемую среду. Главным недостатком предохранительного элемента является присутствие автоколебаний засова.
Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.
Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:
<center></center>
Особенности трехходовых аварийных клапанов
Предохранительные трехходовые клапаны для конструкции отопления используются в обогревательных системах при низких температурах в контуре.
Конструкция предусматривает наличие трех отверстий, где одно входное, а другие два – выводящие. Внутренние потоки регулируются заслонкой в форме шара или штока, а распределение жидкости осуществляется вращениями.
Клапан отвечает за то, чтобы все области контура были разграничены, плотность потока равномерно распределялась по всем зонам, температура нормализовалась.
При наличии системы теплого пола по напольному контуру нельзя пустить слишком горячий поток, потребуется его смешать с остывшей жидкостью, что обеспечивает трехходовая модель.
Работа происходит под контролем температурного датчика, который ставят в низкотемпературный контур. Тогда при отклонениях срабатывает механизм затвора, впускающий или ограничивающий выход жидкости из обратных труб.
Когда требуется предохранительный клапан
Замкнутая гидравлическая отопительная система оснащается предохранителем, если предусматривается нагрев теплоносителя.
Для постоянного контроля внутреннего давления нужно поставить бак расширения мембранного типа.
Как работает клапан в сочетании с расширительным баком
Расширительное устройство производит регулярный контроль, но не защищает от поломки в экстренных ситуациях. Иногда бак не может нормально работать, так как внутри нет воздуха.
Бак не способен заменить подрывной клапан для защиты котла или наоборот. У каждого из элементов свой порог воздействия на систему, поэтому один из них не может быть использован вместо другого.
Расширительный агрегат может временно принять небольшие объемы излишек, но при большом заборе лишнего пара через несколько сбросов нарушается герметичность устройства, проявляется постоянная протечка.
Предохранительная деталь нужна только на аварийные случаи при экстремальной нагрузке системы. После нормализации давления необходимо принять меры по устранению причин такого скачка.
Оба устройства защищают трубы и котельную в случае резких перепадов давления.
Когда срабатывает клапан
Ситуации, когда происходит экстренный сброс давления:
- В трубопроводе мало теплоносителя.
- Автоматическое заполнение произошло со сбоем.
- Отсутствие бака расширения или его перекрытие. Это также сильно влияет на давление.
- Поломка оборудования, отсутствие воздуха в его верхнем сегменте ухудшает ситуацию.
Когда котел работает на очень высокой мощности, вырабатывается очень много пара, что невозможно урегулировать даже самым надежным расширителем.
Когда требуется защита
При монтаже оборудования лучше всего сразу поставить независимый клапан.
Необходимо установить приспособление на систему горячего водоснабжения, если вода нагревается не проточным методом, а от отопительного котла.
Отдельные замкнутые контуры, нагреваемые теплообменником или другими источником тепла, также оснащаются предохранителем.
Клапан нужен в разных гидравлических соединениях, функционирующих под давлением или с компрессорным насосом.
Монтаж клапана в систему отопления
Предохранительный кран ставят сразу за выходным патрубком котла (достаточно отступить 20-30 см). Требуется манометр для визуального контроля, отслеживания состояния системы.
Между клапаном и основным источником тепла запрещено размещать запорные краны, задвижки или перекрывающие приборы.
Чтобы излишки воды удалялись через выпускной патрубок, устанавливают специальную сливную трубку, соединяемую с канализацией или обратной линией трубопровода.
Если смонтирована гравитационная система закрытого типа, то предохранитель ставят в наивысшей точке.
Рекомендации по выбору
Качественные клапаны экстренного сброса редко стоят дешево, так как их делают из бронзы, латуни или нержавеющей стали. Главное, смотреть, чтобы было нормальное соотношение цены и качества.
Допускается подбор самого простого варианта, который мало стоит, но его проблематично регулярно проверять.
Повышает расходы, но улучшает показатель безопасности манометр, помогающий контролировать состояние оборудования.
Сделать малую систему обогрева автономной поможет сильфонный клапан.
Важно, чтобы основной механизм был достаточно надежным, но не очень упругим, а регулировка – удобной. Необходимо сразу проверить соответствие диаметра предохранителя и трубы, исходящей от котла, чтобы не пришлось менять деталь.
Если трубы с малым диаметром, то будет достаточно шарикового или тарельчатого оборудования. Гравитационный клапан монтируют только в горизонтальном положении, а основной затвор делают всегда лепесткового вида.
Нужно поставить несколько воздухоотводчиков, если используются бойлер, стояк. При водяном типе отопления в самую верхнюю точку ставят расширитель, который замещает несколько воздухоотводчиков. Но такой вариант усложняет обслуживание и занимает много места.
Регулирующую арматуру выбирают на основании того, какая степень комфорта ожидается, каков предположительный срок эксплуатации отопления. При настройке на минимальные параметры снижается уровень шума, а в ситуации с водяным обогревом предотвращается образование ржавчины. Арматурные элементы уменьшают нагрузку, повышают ресурсные значения циркуляционного насоса.
Когда теплоноситель – масло, или обогрев работает хорошо, ставят перепускной клапан, который работает постоянно, надежно обеспечивая требуемый уровень защиты.
Предохранительный сбросной клапан для котла оснащается особой числовой маркировкой с буквами атм, что обозначает, какое давление способно выдержать конкретное изделие, чтобы исправно работать.
Обычным заданным давлением для бытового предохранителя является отметка 3 атм. Предварительная нагрузка составляет всего 1,5 атм, а рабочее давление на максимальных температурах достигает 2,5 атм. Значит, при превышении обозначенных параметров ситуация становится аварийной, и должен сработать клапан.
У качественной продукции минимальный показатель прочности составляет 4 атм, его иногда превышают при ручной заливке отопительной жидкости.
Предохранительный регулирующий клапан стабилизирует работу всей системы на безопасном уровне.
Редукционная модель нормализует силу притока теплоносителя за счет корректировки внутреннего сечения входной части трубопровода.
Рычажно-грузовая вариация предполагает применение для крупных линий трубопровода с большим сечением, включает в себя золотник, который открывает перекрывающий вентиль. Механизм срабатывает, когда уровень давления превышает тяжесть грузиков, навешанных на рукоятку.
В замкнутых системах иногда устанавливается клапан давления, степень срабатывания которого настраивают вручную. С помощью регулируемой термоголовки и механического воздействия на нее выполнять настройку функционирования через сервопривод очень удобно.
Перепускное изделие уменьшает нагрузку от теплоносителя, стабилизирует функционал отопления. Устанавливается вместо сбросного крана: в обратном трубопроводе нагнетается температура, после этого лишняя часть жидкости возвращается обратно в общую магистраль. Теперь давление уже регулируется.
Деталь располагают за циркуляционным насосом, подсоединяют одновременно к подающему и обратному патрубку.
Заключение
Чтобы отопительная конструкция исправно работала, требуется не только снабдить узел котельной приспособлениями для повышения безопасности, но и правильно пользоваться оборудованием. Рекомендуется регулярно проверять исправность элементов единой системы, своевременно устранять мелкие неполадки.
Все запорные элементы и краны экстренного сброса всегда должны закрепляться прочно, быть рабочими, чтобы избежать разорванных труб или взрыва котла.
Наглядное объяснение принципа установки воздушного клапана можно посмотреть в следующем видео:
<center></center></index>Поделиться ссылкой
Нужные товары
Всего более 200 товаров в каталоге
Перегрев теплоносителя приводит к его сильному расширению, особенно если температура достигла точки кипения. При расширении теплоносителя, давление в системе поднимается, что может привести к серьезным последствиям: от легкой протечки соединений или выхода из строя компонентов отопительной системы, до разрыва магистралей в недоступных местах (стенах или под стяжкой пола).
Известным способом предотвращения разрушения системы отопления вследствие высокого давления является предохранительный сбросной клапан. В статье мы детально рассмотрим его устройство и принцип работы, определим критерии выбора механизма, алгоритм установки в систему отопления, а также действия в ситуации, если клапан сброса давления потек.
Назначение предохранительного клапана в системе отопления
Повышение температуры теплоносителя в водяном контуре отопления приводит к повышению давления, оказываемого на стенки системы. Особенно критичными являются температуры свыше 90-95°C, когда вода начинает вскипать, выделяя пар. Давление в системе возрастает в геометрической прогрессии. Если современны трубы и радиаторы рассчитаны, как правило, на давление 6-9 бар и более, то наиболее уязвимой точкой системы являются теплообменники котлов, которые у современных моделей выдерживают давление до 3 бар, а у более старых и вовсе – 2 бар.
Впоследствии может произойти не просто протечка теплообменника, но и короткое замыкание, серьезный потоп вследствие протечки больших объемов теплоносителя.
Предохранительный клапан обеспечивает автоматический выпуск пара или теплоносителя, освобождая в системе место для расширения вследствие нагревания, что не позволяет давлению внутри водяного контура достигнуть критических значений. После сброса давления, клапан также автоматически закрывается. Врезается клапан в трубопровод возле самого котла, часто вместе с ним также устанавливают манометр и автоматический воздухоотводчик, вместе этот комплекс называют группой безопасности.
Если современные модели газовых и электрических котлов благодаря продвинутой автоматике способны не допустить перегрева, как минимум просто своевременно выключая горелки, то для твердотопливных котлов установка предохранительного клапана является обязательной. Даже после закрытия заслонки, теплообменник в твердотопливном котле продолжает еще какое-то время получать тепло. Именно по причине инерционности теплогенератора может произойти серьезный перегрев.
Также обязательным сбросной клапан является и для паровых котлов (используемых, как правило, в промышленных целях). Однако мы рекомендуем врезать предохранительный клапан в систему отопления с любым котлом, в том числе и газовым, устанавливая клапан в составе группы безопасности.
Обратите внимание, что при больших объемах отопительной системы (например, рассчитанной на отопление дома свыше 500-600 м2) на каждом котле рекомендуется устанавливать по 2 предохранительных клапана – рабочий и контрольный.
Устройство и принцип работы в зависимости от вида
Рычажно-грузовой
Рычажные предохранительные клапаны применяются исключительно в промышленных системах, рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубопровода свыше 200 мм.
Навешенный на рычаг груз, оказывает давление на шток. При превышении силы, которую оказывает давление в системе с одной стороны, над силой, которую оказывает груз с другой стороны, шток открывается, выпуская теплоноситель или пар. Как только силы давления внутри системы становится недостаточно (оно не достигает критической отметки), шток под весом груза на рычаге перекрывает систему.
Таким образом, критическое давление, при котором необходимо произвести сброс, регулируется длинной рычага и весом на нем.
Пружинный
Более современным и более дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он не уступает по эффективности рычажно-грузовому, надежен и имеет компактные габариты, поэтому широко используется в системах индивидуального отопления частных домов.
Работает пружинный сбросной клапан по такому же принципу, только вместо груза на шток воздействует пружина:
- со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
- с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
- давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
- теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
- давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.
Существуют как рассчитанные на конкретное давление (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, критическое давление для сброса в которых устанавливается при монтаже. Также они могут быть открытыми или закрытыми. Первые сбрасывают воду или пар во внешнюю среду, закрытые клапаны – в подключенный к ним трубопровод.
Клапаны теплового сброса
Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что работают они исключительно в закрытых системах (т.к. кипение теплоносителя в системе с открытым расширительным баком может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают, когда температура теплоносителя уже превысила существенную отметку – свыше 95-100°C.
Наиболее эффективным, но крайне дорогостоящим является клапан теплового сброса, реагирующий на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип работы заключается во все той же мембране, которая контролируется пружиной, но приводится в действие он не напором потока воды, а термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагревании от теплоносителя.
Критерии выбора предохранительного сбросного клапана
Механизм прижима
Рычажно-грузовые предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому используются в промышленных отопительных системах.
Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый вид сбросного клапана.
Если бюджет не ограничен, рекомендуем приобрести более эффективный клапан теплового сброса, который предотвратит проблему еще до серьезного повышения давления в системе отопления.
Высота подъема
Клапаны сброса давления имеют разную высоту подъема затвора:
-
Малоподъемная модель ПС-350. Малоподъемные. Высота затвора в малоподъемных клапанах не превышает 1/20 диаметра седла. Имеют относительно низкую пропускную способность и простую конструкцию. Применяются в магистралях с жидким теплоносителем. Как правило, малоподъемной предохранительной арматуры достаточно для системы отопления с водяным контуром мощностью до 40-43 кВт. Для предотвращения аварии в таких системах необходимо сбросить небольшой объем теплоносителя.
- Полноподъемные. Высота затвора в полноподьемных клапанах больше или равна диаметру седла. Как правило, это рычажно-грузовые механизмы, более дорогие и сложные по конструкции. Полноподъемные клапаны имеют высокую пропускную способность, могут быть установлены на магистрали, в которых циркулируют газы, пар или сжатый воздух.
Скорость срабатывания механизма
По скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.
В отопительных системах частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять таки, их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально возрастанию давления в магистрали, соответственно и объем сбрасываемого теплоносителя возрастает пропорционально. В таких клапанах отсутствуют автоколебания, они поддерживают корректный уровень давления и стоят дешевле.
Двухпозиционная предохранительная арматура отличается моментальным подрывом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сбросить большие объемы теплоносителя, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого сброса большого количества жидкого теплоносителя, в магистрали существенно снижается давление, после чего клапан резко закрывается. Поэтому двухпозиционную предохранительную арматуру рекомендуют устанавливать на магистрали со сжимаемой средой (воздух, газ, пар).
Диаметр
Диаметр предохранительного клапана сброса давления в системе отопления не должен быть меньше разъема подводящего патрубка. В противном случае, работе механизма будет мешать постоянное гидравлическое давление.
Производитель
Поскольку предохранительные клапаны имеют довольно простую конструкцию, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одинаковой технологии, критических различий между арматурой различных производителей нет.
Отличие некоторых в более качественной обработке, проведении проверок и испытаний устройств и гарантии длительного срока службы без протеканий – от 15 лет. Существуют производители, предохранительную арматуру которых мы можем рекомендовать прежде всего: VALTEC, WATTS, Protherm.
Установка устройства в систему
В некоторых котлах, как правило, настенных, уже имеется установленная производителем аварийная арматура. Если ее нет, врезается предохранительный клапан на магистрали подачи котла с соблюдением всех нижеописанных требований:
- место расположения на подающем трубопроводе – 200-300 мм от котла;
- в системах с естественной циркуляцией аварийная арматура устанавливается в самой верхней точке;
- резьбу арматуры для герметичности важно уплотнить паклей или силиконом (но не ФУМ-лентой, которая не способна без деформации выдержать температуры свыше 70-80 градусов);
- сам клапан должен располагаться вертикально (пластиковой ручкой вверх), чтобы под золотником сохранялась воздушная прослойка, при такой установке механизм имеет наибольший срок службы;
- перед самым клапаном желательно установить манометр (в случае, если он не находится в составе группы безопасности);
- на магистрали между теплообменником котла и сбросной арматурой не должно быть обратных клапанов, задвижек или кранов;
- чтобы при подрыве клапана теплоноситель не капал на пол, необходимо надеть на клапан сливную трубку, ведущую в канализацию или обратку;
- при отводе в канализацию важно выполнить соединение, предполагающее разрыв струи (например, через воронку и гидрозатвор). Так, система будет работать даже при засорении дренажного трубопровода, избавит помещение котельной от запахов теплоносителя.
Также мы рекомендуем установить после подрывного клапана отсечные краны. Все дело в том, что после 5-8 срабатываний, пружина клапана часто работает некорректно и механизм требует замены (благо стоимость арматуры невысокая). Однако произвести снять клапан и произвести замену можно лишь спустив теплоноситель и снизив давление в системе до атмосферного. Обойтись спуском теплоносителя только с котла, а не со всей системы помогут вышеупомянутые отсечные краны.
Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить его срок службы
Регулировка механизма для правильной работы
Настройка предохранительного клапана производится после завершения монтажных работ и полноценной промывки системы. Пружинные устройства можно отрегулировать посредством вращения регулирующей рукоятки (пластикового цветного колпачка), вращение сжимает или разжимает пружину, оказывающую давление на золотник. В рычажно-грузовых это производится посредством навешивания груза на рычаг.
Необходимо задать давление настройки, полного открытия и закрытия:
- Давление настройки нужно выставить чуть выше, чем максимальное рабочее давление котлоагрегата.
- Давление полного открытия не должно превышать максимально допустимые нормы наиболее уязвимого элемента системы, обычно это теплообменник котла, рассчитанный на 3 или 2 бар, а в некоторых российских моделях и вовсе на 1,5 бар.
- Давление закрытия клапана необходимо выставить чуть выше минимально допустимого для работы системы.
Проверку исправности аварийной арматуры рекомендуется проводить не реже 1 раза в 6 месяцев.
Что делать, если через сбросной клапан капает вода
Характер проблемы зависит от того, капает вода с предохранительного клапана или протекает ручьем.
Если теплоноситель капает, это свидетельствует о нормальной работе аварийной арматуры, но отопительная система при этом работает на пределе, поскольку температура в теплоносителя в ней повышена, давление превышает нормы. Проверить являются ли капли естественной работой механизма просто – достаточно снизить рабочую температуру, дав теплоносителю остыть. Если отвод воды прекратиться, значит все в порядке, необходимо лишь не допускать дальнейшего повторного перегрева.
Если же капли не прекратились или теплоноситель сбрасывается в большом количестве, ручьем, это свидетельствует о неисправности предохранительного клапана: износилась пружина, резиновый или силиконовый уплотнитель, засорился штуцер, вследствие чего он неплотно прилегает. Разбирать механизм самостоятельно не рекомендуется, в таком случае необходимо заменить сбросной клапан (цена вопроса 400-900 руб).
Стоимость
Цена механизма зависит от его вида, характеристик, материалов и качества изготовления, качества обработки и наценки производителя.
| Модель | Допустимое давление, bar | Стоимость, руб. |
| Пружинные | ||
| WATTS SVH 3/4″x1″ | 3 | 690 |
| VALTEC ½ (VT.0490.IG.0460) | 3 | 550 |
| VALTEC ½ (VT.1831.N) – регулируемый | 12 | 915 |
| Рычажно-грузовые | ||
| Прегран КПП096-01 Ду15 | 16 | 19 200 |
| 17с28нж Ду50 Ру10-16 | 16 | 12 000 |
| Клапаны теплового сброса | ||
| Watts STS 20 арт. 02.32.120 | — | 4 900 |
| Protherm Caleffi 544 — 1/2″ | — | 12 000 |
1.1. Длязащиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательныеустройства, соответствующие требованиям «Правил устройства и безопаснойэксплуатации паровых и водогрейных котлов», утвержденных ГосгортехнадзоромСССР.
(Измененнаяредакция, Изм. № 1).
1.2.Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и ихвспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочейсреды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.
1.3.Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобыдавление в котле не превышало рабочее давление более чем на 10%. Допускается повышениедавления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.
1.4. Конструкция предохранительного клапанадолжна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключитьвозможность их выброса.
1.5. Конструкция предохранительных клапанов иих вспомогательных элементов должна исключатьвозможность произвольного изменения их регулировки.
1.6. К каждому предохранительному клапану или, по согласованию между изготовителем ипотребителем, группе одинаковых клапанов, предназначенныхдля одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция поэксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.601-68. Раздел «Основные Профессиональный данные иМонтаж » должен содержать следующие данные:
наименование предприятия-изготовителя илиего товарный знак;
порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;
год изготовления;
тип клапана;
условный диаметр на входе и выходе из клапана;
расчетный диаметр;
расчетную площадь сечения;
вид среды и ее параметры;
характеристику и размеры пружины или груза;
коэффициент расхода пара a, равный 0,9 коэффициента, полученного наосновании проведенных испытаний;
допустимоепротиводавление;
значение давления начала открывания и допускаемый диапазон давления начала открывания;
характеристику материалов основных элементовклапана (корпус, тарелка, седло, пружина);
данные об испытаниях типа клапана;
шифр по Отопление дачиу;
условное давление;
допустимые пределы рабочих давлений по пружине.
1.7. На табличке, прикрепленной к корпусу каждого предохранительного клапана,или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:
наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;
порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;
год изготовления;
тип клапана;
расчетный диаметр;
коэффициент расходапара a;
значение давленияначала открывания;
условное давление;
диаметр условногопрохода;
стрелка-указатель потока;
материал корпуса для арматуры, изготовленной из стали соспециальными требованиями;
обозначение основного Автоматизация систем отопленияского документа и условное обозначениеизделия.
Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаковустанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.
1.6, 1.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Конструкцияпредохранительного клапанадолжна предусматривать устройство для проверки исправности действияклапана во время работы котла путем принудительного открывания клапана.
Возможность принудительною открывания должна быть обеспечена при 80%давления начала открывания.
2.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2. Разность давлений полного открывания иначала открывания клапана не должна превышать следующих значений:
15% давления началаоткрывания — для котлов с рабочим давлением не выше0,25 МПа (2,5 кгс/см2);
10% давленияначала открывапия — для котлов с рабочим давлениемвыше 0,25 МПа (2,5 кгс/см2).
2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева и непосредственноговоздействия рабочей среды.
При полном открыванииклапана должна быть исключена возможность взаимногосоприкосновения витков пружины.
Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжкипружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочимдавлением для данной конструкции клапана.
2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4. Применение сальниковых уплотнении штока клапана не допускается.
2.5. В корпусе предохранительного клапана, в местах возможногоскопления конденсата, должно быть предусмотреноустройство для его удаления.
2.6. (Исключен, Изм. № 2).
3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ,УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройствдолжна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании изакрывании.
3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранениефункции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего илирегулирующего органа котла.
3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабженыдвумя независимыми друг от друга источниками питания.
В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс,открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.
3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматриватьвозможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционногоуправления.
3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлениине менее 95% рабочего давления в котле.
3.6. Диаметр проходного импульсного клапана должен быть не менее 15 мм.
Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен бытьне менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана.
Импульсные линии и линии управления должны иметь устройства для отводаконденсата.
Установка запорных органов на этих линиях не допускается.
Допускается установка переключающего устройства, если при любомположении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.
3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощивспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одногоимпульсного клапана.
3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, недопускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды,применяемой для управления клапаном.
3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источникаэнергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумянезависимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе однойиз цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительногоклапана.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМТРУБОПРОВОДАМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапановне допускается установка запорных органов.
4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должкаобеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.
Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно бытьрассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих присрабатывании предохранительного клапана.
4.3. Подводящие трубопроводы предохранительных клапанов должны иметьуклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должныисключаться резкие изменения температуры стенки при срабатываниипредохранительного клапана.
4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямогодействия не должно превышать 3% от давления начала открыванияпредохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительныхклапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств падение давления недолжно превышать 15%.
При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давленияобоих случаев учитывается.
4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов долженосуществляться в безопасное место.
4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметьустройство для отвода конденсата.
Установка запорных устройств на дренажах не допускается.
4.6. (Измененнаяредакция, Изм. № 2).
4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менеенаибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.
4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитантаким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способностипредохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке непревышало максимального противодавления, установленногопредприятием-изготовителем предохранительного клапана.
4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следуетопределять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должнавызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.
4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителемдолжен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.
5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
5.1. Суммарнаяпропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых накотле, должна удовлетворять следующим условиям:
дляпаровых котлов
G1 + G2 + … Gn ³ D;
дляэкономайзеров, отключаемых от котла
дляводогрейных котлов
n — числопредохранительных клапанов;
G1, G2, Gn — пропускная способность отдельных предохранительныхклапанов, кг/ч;
D — номинальнаяпроизводительность парового котла, кг/ч;
— прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальнойпроизводительности котла, Дж/кг (ккал/кг);
Q — номинальнаятеплопроводность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч);
g -теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).
Расчетпропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов иэкономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды впароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при егосрабатывании.
5.1. (Измененнаяредакция, Изм. № 2).
5.2.Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:
G = 10B1×a×F(P1+0,1) — для давления вМПа или
G = B1×a×F(P1 + 1) — для давления вкгс/см2,
где G — пропускнаяспособность клапана, кг/ч;
F — расчетная площадь сеченияклапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм2;
a -коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый всоответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;
Р1- максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, котороедолжно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см2);
В1- коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочихпараметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициентавыбирают по табл. 1 и 2.
Таблица1
Значениякоэффициента В1 для насыщенного пара
Р1,МПа (кгс/см2)
0,2 (2)
0,6 (6)
1 (10)
1,5 (15)
2 (20)
3 (30)
4 (40)
В1
0,530
0,515
0,510
0,505
0,500
0,500
0,505
Р1,МПа (кгс/см2)
6 (60)
8 (80)
10 (10)
11 (110)
12 (120)
13 (130)
14 (140)
В1
0,510
0,520
0,530
0,535
0,540
0,550
0,560
Р1,МПа (кгс/см2)
15 (150)
16 (160)
17 (170)
18 (180)
19 (190)
20 (200)
В1
0,570
0,580
0,590
0,605
0,625
0,645
Таблица2
Значениякоэффициента В1 для перегретого пара
Р1, МПа (кгс/см2)
При температуре пара tn, °С
250
300
350
400
450
Монтаж труб в плинтусе
500
550
600
650
0,2 (2)
0,480
0,455
0,440
0,420
0,405
0,390
0,380
0,365
0,355
1 (10)
0,490
0,460
0,440
0,420
0,405
0,390
0,380
0,365
0,355
2 (20)
0,495
0,465
0,445
0,425
0,410
0,390
0,380
0,365
0,355
3 (30)
0,505
0,475
0,450
0,425
0,410
0,395
0,380
0,365
0,355
4 (40)
0,520
0,485
0,455
0,430
0,410
0,400
0,380
0,365
0,355
6 (60)
—
0,500
0,460
0,435
0,415
0,400
0,385
0,370
0,360
8 (80)
—
0,570
0,475
0,445
0,420
0,400
0,385
0,370
0,360
16 (160)
—
—
0,490
0,450
0,425
0,405
0,390
0,375
0,360
18 (180)
—
—
—
0,480
0,440
0,415
0,400
0,380
0,365
20 (200)
—
—
—
0,525
0,460
0,430
0,405
0,385
0,370
25 (250)
—
—
—
—
0,490
0,445
0,415
0,390
0,375
30 (300)
—
—
—
—
0,520
0,460
0,425
0,400
0,380
35 (350)
—
—
—
—
0,560
0,475
0,435
0,405
0,380
40 (400)
—
—
—
—
0,610
0,495
0,445
0,415
0,380
или определяютпо формуле для давления в МПа
для давления вкгс/см2
где К — показатель адиабаты, равный 1,35 для насыщенного пара,1,31 для перегретого пара;
Р1 — максимальное избыточное давление передпредохранительным клапаном, МПа;
V1- удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м3/кг.
Формула дляопределения пропускной способности клапана должна применяться только приусловии: (Р2+0,1)£(Р1+0,1)bкр для давленияв МПа или (Р2+1)£(Р1+1)bкр для давленияв кгс/см2, где
Р2 — максимальное избыточное давление запредохранительным клапаном в пространстве, в которое истекает пар из котла (приистечении в атмосферу Р2 = 0 МПа (кгс/см2);
bкр- критическое отношение давлений.
Длянасыщенного пара bкр=0,577,для перегретого пара bкр=0,546.
5.2. (Измененнаяредакция, Изм. № 2).
5.3.Коэффициент aпринимают равным 90% от значения, полученного предприятием-изготовителем наосновании проведенных испытаний.
6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
6.1. Всепредохранительные клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а такжегерметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей.
6.2. Объемиспытаний клапанов, их порядок и методы контроля должны быть установлены втехнических условиях на клапаны конкретного типоразмера.
Содержание
Услуги по монтажу отопления водоснабжения
ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74
Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.
Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.
Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > /otoplenie-dachi.html
Обратите внимание
Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.
Используемые источники:
- https://kotle.ru/avtomatika/predohranitelnyj-klapan-dlya-kotla
- https://laminatepol.ru/31155-kak-vybrat-predohranitelnye-klapana-dlya-kotla-otopleniya-ih-prednaznachenie-i-ustanovka.html
- https://gradusplus.com/kotly/obustrojstvo-kotelnoj/predohranitelnyj-sbrosnoj-klapan-dlya-kotla-otopleniya/
- https://resant.ru/klapanyi-predohranitelnyie-parovyih-i-vodogreynyih-kotlov-tehnicheskie-trebovaniya.html
