Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У зв'язку з неправильною експлуатацією, перепадами температури і сплесками тиску в роботі автономних систем обігріву можуть відбуватися збої. Негативні наслідки в подібних ситуаціях критичні: починаючи поломкою окремих компонентів, закінчуючи руйнуванням будівель і серйозною загрозою для життя.

Виключити небезпечні ризики допоможе запобіжний клапан в системі опалення. Що він собою являє і в чому полягає його принцип дії? Ці питання ми розглянемо в нашій статті. Також розберемо різновиди таких клапанів і вкажемо основні відмінності між ними, розглянемо правила установки в систему опалення і наведемо рекомендації по вибору та налагодженню запобіжної арматури.

Для чого потрібен запобіжний клапан?

Опалювальні системи заповнюються водою, температура якої дорівнює приблизно 15 градусам. Циркулюючи по замкнутому контуру, теплоносій нагрівається, значно збільшуючись в обсязі. У цей час істотно підвищується тиск, який чиниться на внутрішню поверхню труб і встановлені в системі пристрої.

Перевищення припустимої норми, в більшості випадків більше 3, 5 бар, обертається:

  • протечкой в місцях стикування частин трубопроводу;
  • ушкодженнями або розривами сполучних елементів і труб, виготовлених з полімерів;
  • вибухом котлового бака;
  • коротким замиканням електричного обладнання в котельні.

Найбільш високий ризик аварійних ситуацій характерний твердопаливних котлах, в яких складно регулювати потужність тепловіддачі.

Продуктивність електричного і газового обладнання швидко коригується від стартових до максимальних показників і навпаки. Найчастіше в них присутня автоматика безпеки, яка відключає робочі елементи при надмірних підвищеннях температури.

Інтенсивність горіння дров, вугілля та іншого виду палива в твердопаливних котлі коригується за допомогою відкриття / закриття заслінки. При цьому сила віддачі тепла змінюється не відразу, а поступово. Унаслідок інерційності теплогенератора рідкий теплоносій може сильно перегріватися.

Разом з обчислює тиск манометром і видаляє повітря з системи відводом повітря запобіжний клапан часто включають до складу групи безпеки

Коли дрова в камері добре розігріваються, довівши воду в мережі до необхідних температурних оцінок, доступ повітря перекривають, і активне полум'я починає затухати.

Однак в розпеченому стані топка продовжує виділяти накопичилася тепло. Досягаючи 90-95 градусів, теплоносій закипає і запускає неминуче інтенсивне пароутворення. Внаслідок цього провокується різкий стрибок тиску.

Саме в таких обставинах включається в роботу запобіжний клапан. При досягненні граничного параметра тиску він відкриває затвор, звільняючи для утворився пара шлях назовні. Після стабілізації значень, клапан автоматично закривається і знову переходить в сплячий режим.

Його монтаж обов'язковий не тільки для твердопаливних, але і для парових котлів, а також печей, оснащених водяним контуром. Багато модифікації опалювального обладнання комплектуються ці приладом ще на етапі виробництва. Часто цей клапан є одним з елементів групи безпеки. Зазвичай пристрій врізають безпосередньо в теплообмінник або встановлюють в трубопровід поблизу котла.

Різновиди пристроїв і принцип дії

У конструкцію спускного клапана входять два обов'язкових компоненти: запірна деталь, що складається з сідла і затвора, і задатчик силового впливу. Розрізняють декілька видів обладнання, що мають свої особливості. Вони класифікуються за певними ознаками.

Класифікація # 1 - за механізмом притиску

В опалювальних системах приватних будинків, квартир і промислових установок невеликої потужності перевага віддається пружинному типу вироби.

Головним робочим елементом приладу є пружина. Вона підпирає мембрану, яка перекриває сідло. На з'єднаному з рукояткою штоку розміщується шайба, в яку впирається верхня частина пружини. Позиція шайби і притискне вплив на мембрану регулюється рукояткою

Пристрій відрізняється простим і надійним будовою, компактними габаритами, можливістю комбінування з іншими елементами блоку безпеки, доступною ціною. Сила стиснення пружинного механізму залежить від параметра тиску, при якому спрацьовує клапан. На діапазон настройки впливає пружність самої пружини.

Принцип дії пружинних запобіжників полягає в наступному:

  • на затвор пристрою впливає потік води;
  • рух теплоносія обмежується зусиллям пружини;
  • критичний тиск перевищує силу стиснення, піднімаючи шток золотника вгору;
  • рідина відправляється в вихідний патрубок;
  • внутрішній обсяг води стабілізується;
  • пружина закриває затвор, повертаючи його в початкове положення.

Корпус пружною пристрої роблять з якісної високоміцної латуні із застосуванням технологій і методик гарячого штампування. У виробництві пружини використовується сталь. Мембрану, ущільнювачі і рукоятку виготовляють з полімерів.

Деякі торгові марки випускають обладнання з вже встановленими заводськими настройками. Також в асортименті є моделі, настроюються за місцем монтажу в період пусконалагоджувальних робіт.

Клапани бувають відкритими і закритими. У першому варіанті конструкції теплоносій скидається в атмосферу, у другому - спускається в зворотний трубопровід

Важеля вантажні запобіжники поширені не так широко. У приватних автономних системах з котлом їх монтують рідко. Експлуатація зосереджена в промисловій галузі на великих виробництвах, де діаметр трубопроводів становить не менше 200 мм.

Зусилля на шток в таких механізмах дає не пружина, а вантаж, накладених на важіль. Він пересувається по довжині важеля, регулюючи силу, з якою шток буде притискатися до сідла.

Важеля вантажний клапан відкривається, коли тиск середовища з нижньої частини золотника перевищує показники, які виходять від важеля. Після цього вода йде через спеціальне скидних отвір.

Налаштування для важеля вантажних запобіжників виконується шляхом переміщення тяги по важелю. З метою запобігання її несанкціонованого або випадкового зміни, вантаж кріплять болтами, накривають спеціальним кожухом і замикають замком

Тиск спрацьовування, як і діапазон налаштувань, визначається довжиною важеля і масою вантажу. Важільні запобіжники не поступаються пружинним приладів в плані надійності, але коштують дорожче. Пристосування встановлюють на фланцеві трубна арматура труб з діаметром умовного проходу від 50 і більше.

Класифікація # 2 - по висоті підйому затвора

У малопідйомних запобіжних клапанах затвор піднімається не вище, ніж на 0, 05 діаметра сідла. Механізм відкриття в подібному обладнанні пропорційний.

Йому властива низька пропускна здатність і найпримітивніша конструкція. Малопідйомний обладнання застосовують на судинах з рідким середовищем.

Повнопідйомні пристрої оснащені двохпозиційним механізмом відкриття. Ними обладнуються не тільки ємності з рідиною, а й системи, в яких циркулюють стискувані середовища (стиснене повітря, пар, газ)

У повнопідйомний приладів підйом затвора вище. Це означає, що їх пропускна здатність набагато краще, ніж у попереднього варіанту, тому вони здатні скидати масштабніші обсяги надлишків теплоносія.

Класифікація # 3 - за швидкістю спрацьовування

Затворна кришка пропорційних запобіжних клапанів відкривається поступово. Як правило, величина відкриття пропорційна зростанню тиску, що чиниться на внутрішню поверхню. Одночасно з підйомом механізму плавно збільшуються обсяги скидається теплоносія.

Конструкція пристроїв не обмежує можливості їх використання в сжимаемой середовищі, але все-таки вони переважають в системах з водою і іншою рідиною.

Серед переваг запобіжних клапанів з пропорційною швидкістю спрацьовування - низька ціна, простота конструкції, відсутність автоколивань, порційне відкриття на рівні значень, необхідних для підтримки конкретних робочих параметрів

Особливість двохпозиційних клапанів - моментальне спрацьовування з повним відкриттям після досягнення граничних позначок тиску в системі, при яких відкривається затвор запобіжника.

Фахівці рекомендують експлуатувати ці пристосування в стискаються середовищах. До числа їх головних недоліків відносять наявність характерних автоколебаний затвора.

При монтажі двохпозиційного клапана в опалювальній системі з рідким теплоносієм слід враховувати, що під час різкого відкриття затвора стається збій великої кількості води.

Через це занадто швидко впаде тиск. Клапан миттєво закриється, що спричинить за собою гідравлічний удар. Пропорційні пристрою подібних ризиків не викликають.

Особливості триходових аварійних клапанів

Окремо варто поговорити про не настільки відомому споживачам пристрої - триходовому клапані з ручним або електричним перемикачем. Він застосовується в опалювальних системах з низькотемпературними контурами.

Конструкція запобіжників оснащується трьома отворами, одне з яких вхідний, два - вихідні. Потоки середовища контролює заслінка, зроблена у вигляді кулі або штока. Рухома рідина перерозподіляється обертаннями.

Триходові запобіжники доречні для конденсаційних котлів і в випадках, коли від одного нагрівального обладнання працює кілька різних систем

Уявімо ситуацію: в будинку реалізована схема опалення з системою звичайних радіаторів і теплої підлоги. Технічні вимоги для функціонування другого варіанту передбачають не надто високі температури теплоносія.

Котел нагріває воду в однаковому температурному режимі для всіх систем. У подібних умовах виникає потреба в перерозподіляти пристрої, з завданнями якого відмінно справляється триходовий клапан.

Він відповідає за наступні функції:

  • розмежування областей;
  • розподіл щільності потоку по зонах;
  • сприяння змішуванню теплоносія з магістральних розгалужень подачі / обратки для відправлення в трубопровід теплої підлоги більш холодної води, ніж в радіатори.

Щоб не здійснювати постійний контроль над температурою середовища самостійно, необхідно звернути увагу на моделі клапана, забезпечені сервоприводом.

Цей пристрій працює від датчика, встановленого в низькотемпературному контурі. При зміні температурних оцінок спрацьовує запірний механізм, що відкриває або закриває подачу рідини з обратки.

Більш докладно про різновиди триходового клапана на опалення та критерії його вибору ми говорили в наступній статті.

Поради щодо вибору оптимальної моделі

Перед тим як зупинитися на конкретному запобіжному обладнанні, потрібно обов'язково докладно ознайомитися з технічними характеристиками котельні установки.

На роботі запобіжного клапана негативно відбиваються мінусові температури. Тому досить важливою характеристикою для пристрою є наявність захисту від промерзання

Не варто нехтувати вивченням інструкцій виробника, в яких вказуються всі граничні значення.

Вирішальну роль у виборі пристрою для опалення мають кілька критеріїв:

  1. Продуктивність котла.
  2. Максимально допустимий тиск середовища для теплової потужності нагрівального обладнання.
  3. Діаметр запобіжного клапана.

Слід перевірити, щоб регулятор тиску в пристрої мав діапазон, в межі якого входять параметри того чи іншого котла. Тиск спрацювання повинен бути на 25-30% більше робочого показника, необхідного для стабільної роботи системи.

Чим вище робочі показники тиску, тим менше часу повинен витрачати прилад на спрацьовування. Розрив між тиском на старті руху і при повному відкритті затвора повинен складати 15% для номінального значення менше 2, 5 атм, 10% - для більш високих параметрів

Діаметр запобіжного клапана не може бути менше роз'єму підвідного патрубка. Інакше постійне гідравлічне опір не дасть запобіжника в повній мірі виконувати безпосередні завдання.

Оптимальний матеріал виготовлення обладнання - латунь. Вона володіє малим коефіцієнтом температурного розширення, при якому виключено руйнування корпусу від впливів сильного тиску.

Регулюючий блок виробляють з термостійких пластикових матеріалів, що зберігають потрібну жорсткість навіть при контакті з киплячою рідиною.

Правила монтажу і налаштування

Запланувавши самостійний монтаж запобіжного клапана для опалення, слід заздалегідь підготувати набір інструментів. У роботі не обійтися без розвідних і гайкових ключів, хрестової викрутки, щипців, рулетки, силіконового герметика.

Перш ніж почати роботу, потрібно визначити відповідне для монтажу місце. Запобіжний клапан рекомендують кріпити на трубопроводі, що подає недалеко від вихідного патрубка котла. Оптимальна відстань між елементами - 200-300 мм.

Всі компактні побутові запобіжники оснащені різьбленням. Щоб домогтися повної герметичності при накручування, необхідно ущільнити трубу клоччям або силіконом. ФУМ-стрічку використовувати небажано, так як вона не завжди витримує критично високу температуру

У нормативній документації, якої комплектується кожен прилад, процес монтажу зазвичай розписаний покроково.

Деякі ключові правила установки незмінні для всіх типів клапанів:

  • якщо запобіжник монтується не в складі групи безпеки, поряд з ним ставиться манометр;
  • в пружинних клапанах вісь пружини повинна мати строго вертикальне положення і розташовуватися під корпусом пристрою;
  • в важільно-вантажному устаткуванні важіль розміщують горизонтально;
  • на ділянці трубопроводу між опалювальним устаткуванням і запобіжником не допускається монтаж лічильників води, кранів, засувок, циркуляційного насоса;
  • для запобігання ушкоджень корпусу при обертанні клапана, потрібно підбиратися ключем з того боку, де здійснюється загвинчування;
  • зливна трубка, що відводить теплоносій в каналізаційну мережу або зворотний трубу, підключається до вихідного патрубка клапана;
  • вихідний патрубок підводиться до каналізації не прямо, а з включенням воронки або приямку;
  • в системах, де циркуляція рідини відбувається по природною схемою, запобіжний клапан ставиться в найвищій точці.

Умовний діаметр приладу підбирається на підставі розроблених та затверджених Держтехнаглядом методик. У вирішенні цього питання розумніше звертатися за допомогою до професіоналів.

Якщо такої можливості немає, можна спробувати скористатися спеціалізованими онлайн-програмами для розрахунку.

Для зниження гідравлічних втрат під час тиску середовища на тарілку клапана монтаж аварійного обладнання виконується з ухилом до котельної установки

На регулювання клапана впливає вид притискної конструкції. У пружинних пристосування є ковпачок. Попереднє стиснення пружини налаштовується шляхом його обертання. Точність регулювання у цих виробів висока: +/- 0, 2 атм.

У важільних пристроях настройки виконуються за допомогою нарощування маси або пересування вантажу.

Після 7-8 спрацьовувань в установленому аварійному пристрої зношується пружина і тарілка, внаслідок чого може порушитися герметичність. В такому випадку доцільно замінити клапан на новий.

Висновки і корисне відео по темі

Як влаштований і з чого складається запобіжний клапан:

Аварійний клапан в складі групи безпеки:

Детальніше про вибір та встановлення оптимального запобіжного клапана:

Запобіжний клапан - просте і надійне обладнання, яке дозволить убезпечити житло від непередбачених аварійних ситуацій, що трапляються в опалювальних системах. Для цього достатньо вибрати якісний прилад з відповідними параметрами, а потім виконати його грамотну настройку і монтаж.

Вибираєте для своєї системи опалення підходящий варіант запобіжного клапана? Може у вас залишилися питання, відповіді на які ви не знайшли в викладеному вище матеріалі? Задавайте їх нашим експертам, залишивши коментар під статтею.

А може ви хочете доповнити матеріал цікавими фактами і корисними рекомендаціями? Або поділитися досвідом власноручного установки клапана в систему? Пишіть свою думку про необхідність такого захисного пристрою, діліться порадами щодо вибору, виходячи з особистого досвіду.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Опалення