Неправильная эксплуатация, перепады температуры и скачки давления в автономных системах отопления могут вызывать сбои. Последствия таких ситуаций бывают опасны: от выхода из строя отдельных деталей до разрушения построек и прямой угрозы жизни.
Как предотвратить опасные риски в системе отопления? Ответ на этот вопрос кроется в предохранительном клапане. В нашей статье мы подробно рассмотрим его устройство, принцип работы и разновидности. Вы узнаете об отличительных чертах разных типов клапанов, правилах установки и рекомендациях по выбору и настройке предохранительной арматуры.
Для чего нужен предохранительный клапан?
В отопительных системах температура воды приблизительно 15 градусов. Движусь по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, увеличивая свой объем. Это приводит к росту давления, действующего на внутренние стенки труб и приборы в системе.
Повышение давления сверх допустимого предела, составляющего чаще всего более 3,5 бар, приводит к .
- Утечка жидкости в точках соединения труб.
- Повреждения соединениях или разрывы труб из полимеров.
- взрывом котлового бака;
- Повреждением электрооборудования в котельной вследствие короткого замыкания.
Твердотопливные котлы наиболее подвержены рискам аварий из-за сложности регулирования мощности нагрева.
Электрическое и газовое оборудование оперативно регулирует свою производительность от начальных до пиковых значений и обратно. В многих из автоматика безопасностиСистема, которая отключает рабочие части при слишком высоком нагреве.
Мощность горения дров, угля и других видов топлива в твердотопливном котле регулируется открытием или закрытием заслонки. Изменение интенсивности отдачи тепла происходит постепенно, а не мгновенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреться.
При хорошей прогревании дров в топке до нужных значений температуры воды в системе, воздух блокируют, а открытое пламя постепенно гаснет.
В горячем состоянии топка по-прежнему отдает накопленное тепло. По достижении 90-95 градусов, теплоноситель закипает и начинается активное образование пара. Это вызывает резкое повышение давления.
В подобных условиях активируется предохранительный клапан. Повышение показателя давления до предельного значения приводит к открытию затвора клапана, позволяя паре выйти наружу. После возвращения значений к норме клапан закрывается и переходит в состояние покоя.
Установка его требуется не только твердотопливным, но и паровым котлам, а также печам с водяным контуром. Многие модификации отопительных устройств оснащаются этим устройством ещё на стадии производства. группы безопасностиУстройство обычно монтируют прямо в теплообменнике или рядом с котлом в трубопроводе.
Разновидности устройств и принцип действия
Спускной клапан состоит из двух обязательных компонентов: запорной детали (седло и затвор) и задатчика силового воздействия. Существуют разные виды оборудования с собственными особенностями, которые классифицируются по разным признакам.
Классификация #1 — по механизму прижима
В отопительных системах частных домов, квартир и не очень мощных промышленных установок предпочтительны пружинные устройства.
Это устройство отличается простотой и надежностью конструкции, компактными размерами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности и доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма определяется давлением срабатывания клапана. Упругость пружины влияет на диапазон настройки.
Как работают пружинные предохранители?
- Поток воды действует на затвор устройства.
- Работа теплоносителя ограничена силой пружины.
- Превышение критического давления над силой сжатия поднимает шток золотника вверх.
- жидкость отправляется в выходной патрубок;
- внутренний объем воды стабилизируется;
- Затвор пружиной возвращается на место.
Для корпуса пружинного механизма применяют высокопрочную латунь, изготовленную по технологии горячего штампования. Пружины производят из стали. Мембраны, уплотнители и рукоятки создают из полимерных материалов.
Часть торговых марок предлагает оборудование с предустановленными заводскими настройками. Другие предоставляют модели, которые настраиваются во время запуска и налаживания.
Рычажно-грузовые предохранители применяют не очень часто. В частных системах отопления с котлами их устанавливают редко. В основном их используют в промышленности на больших предприятиях, где диаметр труб равен или больше 200 мм.
В подобных механизмах усилие на шток передаётся грузом, подвешенным на рычаге. Рычаг перемещается вдоль своей оси, изменяя силу давления штока на седло.
Когда давление среды под золотником превосходит силу, действующую на рычаг, открывается клапан. Вода тогда выходит через специальное отверстие для сброса.
Действие и настройки давления зависят от длины рычага и массы груза. Рычажные предохранители не хуже пружинных в плане надежности, но стоят больше. Устанавливают приспособления на соединительные фланцы труб диаметром условного прохода 50 мм и выше.
Классификация #2 — по высоте подъема затвора
В предохранительных клапанах с малым подъемом затвор открывается не более чем на 0,05 диаметра седла. Механизм его действия пропорционален.
Его отличает малая пропускная способность и наиболее упрощённая конструкция. Небольшие по мощности машины используют для аппаратов с жидкостью.
У устройств полного хода затвор поднимается выше. Это увеличивает проходимость и позволяет сбрасывать больший объем избыточного теплоносителя.
Классификация #3 — по скорости срабатывания
Крышка затворного устройства пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Размер ее раскрытия обычно соответствует росту давления на внутреннюю сторону крышки. Вместе с подъем механизма плавно возрастают объемы отводящегося теплоносителя.
Конструкции устройств допускают применение в сжатом воздухе, но чаще всего их используют в системах с водой и другими жидкостями.
Двухпозиционные клапаны отличаются мгновенным срабатыванием и полным открытием затвора после достижения предельных значений давления в системе, когда срабатывает предохранительный механизм.
Эксперты советуют использовать эти устройства в сжатом воздухе.
К основным их минусам относятся возникающие колебания затвора.
Установка двухпозиционного клапана в отопительную систему с жидкостью-теплоносителем требует учета возможного мощного выпуска воды при быстром открытии затвора.
Из-за этого давление скакнет вниз. Клапан тут же захлопнется, что приведёт к гидравлический ударПропорциональные приборы аналогичных опасностей не создают.
Особенности трехходовых аварийных клапанов
Трехходовой клапан с ручной или электрической регулировкой – устройство, малоизвестное потребителям. Его используют в отопительных системах с контурами пониженной температуры.
Предохранительные устройства имеют три отверстия: одно для входа и два для выхода. Заслонку, являющуюся шаром или штоком, используют для регулирования потоков среды. Жидкость перенаправляется посредством вращений.
Допустим, в доме установлена система отопления с радиаторами и тёплым полом. Для работы второго варианта необходимы умеренные температуры теплоносителя.
Для равномерного нагрева воды во всех системах требуется устройство, которое распределяет её по потокам — такую задачу решает трёхходовой клапан.
Он отвечает за следующие функции:
- разграничение областей;
- распределение плотности потока по зонам;
- Смешивание теплоносителя из труб подачи и обратки магистралей для направления его в трубопровод тёплого пола с более низкой температурой по сравнению с радиаторами.
Для избегания непрерывного самостоятельного контроля температуры воздуха стоит рассмотреть модели клапанов с сервоприводом.
Работает данное устройство от датчика, размещённого в контуре с низкими температурами. Изменение показателей температуры вызывает срабатывание запорного устройства, регулирующего подачу жидкости из системы обратной подачи.
О видах трехходовых клапанов для отопления и принципах их подбора было рассказано более детально. в следующей статье.
Советы по выбору оптимальной модели
Чтобы выбрать подходящее предохранительное оборудование, изучите характеристики котельной установки.
В инструкциях производителя указаны предельные значения, ознакомиться с которыми важно.
При выборе системы отопления решающими факторами являются несколько параметров.
- Производительность котла.
- Предельное давление среды при работе нагревательного оборудования с заданной тепловой мощностью.
- Диаметр предохранительного клапана.
Для функционирования системы необходимо убедиться, что диапазон регулятора давления охватывает параметры конкретного котла. Давление срабатывания должно превышать рабочий показатель, необходимый для бесперебойной работы системы, на 25-30%.
Диаметр предохранительного клапана должен быть больше диаметра разъема подводящего патрубка, чтобы обеспечить ему полную работоспособность.
Лучшим материалом для изготовления оборудования является латунь. Благодаря малому коэффициенту температурного расширения латуни исключается разрушение корпуса под воздействием высокого давления.
Изготавливают регулирующий блок из термостойких пластмасс, способных удерживать необходимую прочность при взаимодействии с горячей жидкостью.
Правила монтажа и настройки
Перед самостоятельным монтажом предохранительного клапана для отопления нужно подготовить инструменты: разводные и гаечные ключи, крестовую отвертку, пассатижи, рулетку, силиконовый герметик.
Перед началом работы нужно выбрать подходящее место для монтажа. Предохранительный клапан советуют крепить на трубопроводе подачи воды недалеко от выходного патрубка котла. Расстояние между деталями должно быть 200-300 миллиметров.
Инструкция по установке каждого прибора содержится в прилагаемой нормативной документации.
Установка всех типов клапанов подчиняется определённым основным правилам.
- Если предохранитель устанавливается отдельно от группы безопасности, рядом с ним размещается манометр.
- В пружинных клапанах ось пружины должна быть строго вертикальной и находиться под корпусом устройства.
- В грузовых устройствах с рычагом рычаг располагают горизонтально.
- Между отопительным оборудованием и предохранителем на трубопроводе запрещено размещать установки. обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
- Чтобы избежать повреждения корпуса во время поворота клапана, используйте ключ со стороны закручивания.
- Клапан соединяется с трубкой, которая направляет теплоноситель в систему канализации или обратно.
- На выходном патрубке устанавливается воронкообразная часть или приямок перед подключением к канализации.
- в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схемеПредохранительный клапан устанавливают на самой высокой точке.
Диаметр прибора выбирают по методикам, одобренным Гостехнадзором. Лучше обратиться к специалистам для решения этой задачи.
Если такая возможность отсутствует, то можно попытаться прибегнуть к помощи специальных программ в интернете для расчёта.
Вид прижимной конструкции определяет возможность регулировки клапана. В пружинных устройствах присутствует колпачок. Его поворотом налаживается предварительное сжатие пружины. Точность настройки таких устройств составляет +/- 0,2 атмосферы.
В механизмах с рукоятками настройку осуществляют, изменяя массу или перемещая груз.
После семи или восьми срабатываний аварийное устройство может выйти из строя из-за износа пружины и тарелки, что повлечет за собой нарушение герметичности. Рекомендуется замена клапана новым устройством.
Выводы и полезное видео по теме
Что такое предохранительный клапан и из каких частей он сделан?
Клапан аварийного отключения в группе безопасности.
Как выбрать и установить подходящий предохранительный клапан.
Предохранительный клапан – простое и надежное устройство, защищающее жилье от аварий в отопительных системах. Для этого нужно подобрать качественный прибор с нужными характеристиками и правильно его настроить и установить.
Выбирая предохранительный клапан для системы отопления, оставьте свои вопросы экспертам в комментариях к статье.
Хотите предложить интересные факты и практические советы по установке клапана? Расскажите о собственном опыте монтажа этого защитного устройства. Высказывайте свое мнение о важности такого клапана, давая рекомендации по его выбору на основе личных наблюдений.