При эксплуатации водонагревателя могут возникнуть аварийные ситуации – вследствие неправильного подключения системы, или технического брака. Для обеспечения надежности работы в систему вставляется предохранительный клапан. Он гарантирует надежную эксплуатацию бойлера и защиту от повреждения в случае внезапного изменения давления при сбое в работе.
Предохранительный клапан бойлера Источник santechniki.com
Как происходит сброс давления
По данным из книги Расчёт и конструирование трубопроводной арматуры процесс работы клапана можно разделить на 5 этапов:
- Первый этап – давление в норме
Давление в объекте и в клапане равно рабочему, при этом клапан закрыт плотно. - Второй этап – давление возрастает
Давление растет до Величины P=K0P0, где K0 – коэффициент перегрузки клапана; P0 – номинальное (начальное) давление в установке, При этом усилие в пружине равно усилию от давления среды. В связи с исчезновением силового взаимодействия между уплотняющими кольцами имеет место интенсивная протечка среды при отсутствии видимого хода тарелки клапана. - Третий этап – рост давления
Давление среды возрастает свыше K0P0, тарелка клапана приподнимается над седлом и начинается пропуск излишней среды. По мере возрастания давления тарелка клапана перемещается вверх, а расход среды увеличивается. - Четвертый этап – сброс давления
Со сбросом давление в объекте снижается и достигает величины, при которой происходит посадка тарелки клапана на седло. Это давление обычно ниже давления, при котором начинается подъем тарелки и зависит от особенностей конструкции предохранительного клапана. Тарелка клапана садится на седло, по мере снижения давления плотность замка клапана повышается и протечка среды уменьшается. - Пятый этап – закрытие клапана
При достижении рабочего давления клапан плотно закрывается и протечка среды уменьшается. Посмотрите видео срабатывания и настройки клапана рычажного
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:
- В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
- Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
- 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.
- 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.
Как работают пружинные предохранительные клапаны
В пружинных клапанах давлению среды на затворе противостоит степень сжатия пружины. Именно она определяет силу срабатывания, а от упругости используемой пружины зависит диапазон регулировок.
Теплоноситель оказывает давление на пружину, которая сжимается. При превышении давления настройки золотник поднимается, и теплоноситель сбрасывается через отводящий патрубок. После того, как давление в системе снизилось до настроечного, клапан закрывается, и спуск теплоносителя прекращается.
Давление срабатывания пружинного предохранительного клапана устанавливается с помощью комплектации клапана различными пружинами.
Многие клапаны изготавливаются со специальным механизмом (рычагом, грибком и др.) ручного подрыва для контрольной продувки клапана. Это делается с целью проверки работоспособности клапана, так как во время эксплуатации могут возникнуть различные проблемы, например прикипание, примерзание золотника к седлу.
Клапан без ручного подрыва
Выбрать клапан
Клапан с ручным подрывом
С ручным подрывом
Однако на производствах с использованием агрессивных и токсичных сред, высоких температур и давлений, контрольная продувка может быть очень опасной. Поэтому для пружинных клапанов, используемых на таких производствах, возможность ручной продувки не предусматривается и даже запрещается.
Видео работы клапана предохранительного пружинного с канала СтройНефтеГаз
Клапан предохранительный пружинный выпускается в трех исполнениях:
- Малоподъемные устройства подходят для систем газопроводов и паропроводов, давление в которых не превышает 0,6 Мпа. Высота подъема такого клапана не достигает более 1/20 диаметра седла
- Среднеподъемные устройства, в которых высота подъема золотника составляет от 1/6 до 1/10 от диметра сопла.
- Полноподъемные устройства, в которых высота подъема клапана достигает до ¼ от диаметра седла.
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.
Как работает клапан предохранительный ТКЗ
Пружинные предохранительные клапаны являются полноподъёмными прямого действия.
Полноподъёмность обеспечивается за счет динамического воздействия энергии струи пара на демпферную втулку (12). Выходной проход клапана в рабочем состоянии закрыт тарелкой (4) силой сжатия пружины (3), несколько большим чем давление среды на тарелку снизу.
При повышение давления среды под тарелкой выше отрегулированного на клапане, тарелка начинает подниматься. Вытекающая среда воздействует на демпферную втулку вызывает резкий подъём тарелки на высоту 0,25d.
Демпферная втулка выходит наружу и для предохранения от вывинчивания крепится к штоку (5) специальным стопорным винтом (13).
С целью недопущения самовольного изменения величины затяга пружины (4) предусмотрен защитный колпак, закрывающий нажимную втулку (9) и конец рычага (10).
Для ручного опробования клапанов находящихся под давлением предусмотрен рычаг (10).
Клапана
Для паровых котлов
- Для паровых котлов
- Для водогрейных
Dn50Pn64
Сравнить
Закрыть
Клапаны Т-31МС Ду50
ТКЗ
₽49,400.00
| Общие характеристики | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Габариты | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Правила и стандарты
Применение предохранительной арматуры регулируется национальными и отраслевыми стандартами, правилами эксплуатации и техническими указаниями.
Для сосудов, работающих под давление, применяют следующие регламентирующие документы:
- (ПБ 03-576-03). Правила безопасности для сосудов и установок давления.
- «Boiler & Pressure Vessel Code» Американский стандарт.
- ГОСТ 24570-81 Национальный стандарт по предохранительным клапанам.
Скачать ГОСТ 24570-81
Системы, защищаемые аварийной арматурой, в случае их нештатной работы или аварии, представляют собой значительную угрозу производственной и общественной безопасности. Поэтому их проектирование, комплектация, монтаж, эксплуатация курируются уполномоченными органами, следящими за соблюдением требований правил и стандартов на всех этапах жизненного цикла оборудования. В РФ это поручено Ростехнадзору.
Магнито-пружинные предохранительные клапаны
В магнитно-пружинных предохранительных клапанах используется электромагнитный привод. Электромагнит обеспечивает дополнительное прижатие золотника к седлу.
При достижении давления срабатывания электромагнит отключается и давлению противодействует только пружина, а клапан начинает работать как обычный пружинный. Также электромагнит может создавать усилие открытия, то есть противодействовать пружине и принудительно открывать клапан.
Существуют клапаны, в которых электромагнитный привод осуществляет и дополнительное прижатие, и усилие открытия, в этом случае пружина служит для подстраховки на случай прекращения электропитания.
Магнитно-пружинные клапаны обычно применяются в сложных импульсных предохранительных устройствах в качестве управляющих или импульсных клапанов.
Выбираем котел через виртуальную сеть
На сегодняшний день нет особой надобности в том, чтобы куда-то ехать и что-то выбирать. Это касается не только товаров первого предназначения, но даже строительной и отопительной техники. Сегодня с легкостью можно сделать заказ через интернет магазин котлов отопления. Он даст возможность просмотреть, какие имеются модели и сравнить их характеристики. Обычно ассортимент достаточно разнообразен, и в наличии имеются отопительные котлы не только отечественного производителя, но и модели, которые пользуются спросом в странах Европы и Азии.
Для тех, кто ценит свое время, покупка через интернет магазин котлов отопления – это существенная экономия времени. Если выбранный вами котел крупного размера или включает в себя большое количество деталей, которые достаточно трудно перевезти самостоятельно, то опять же стоит обращаться в интернет магазин. В этом случае котел будет доставлен в необходимое вам место без лишних хлопот.
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.
Засорившийся вследствие загрязненного теплоносителя механизм. Частицы песка и грязи препятствуют полноценному закрытию штока, что является причиной протекания.
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).
