3 вида предохранительных клапанов для систем отопления

Предохранительный клапан в системе отопления: виды, назначение, схемы и монтаж

В связи с неправильной эксплуатацией, перепадами температуры и всплесками давления в работе автономных систем обогрева могут происходить сбои. Негативные последствия в подобных ситуациях критичны: начиная поломкой отдельных компонентов, заканчивая разрушением строений и серьезной угрозой для жизни.

Исключить опасные риски поможет предохранительный клапан в системе отопления. Что он из себя представляет и в чем заключается его принцип действия? Эти вопросы мы рассмотрим в нашей статье. Также разберем разновидности таких клапанов и укажем основные различия между ними, рассмотрим правила установки в систему отопления и приведем рекомендации по выбору и настройке предохранительной арматуры.

Для чего нужен предохранительный клапан?

Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме. В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.

Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:

• протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
• повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
• взрывом котлового бака;
• коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи.

Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот. Зачастую в них присутствует автоматика безопасности, отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.

Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.

Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.

Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.

Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.

Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром. Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Часто этот клапан является одним из элементов группы безопасности. Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

Классификация #1 — по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Особенности трехходовых аварийных клапанов

Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве — трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.

Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.

Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.

Он отвечает за следующие функции:

• разграничение областей;
• распределение плотности потока по зонам;
• содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.

Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом.

Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.

Более подробно о разновидностях трехходового клапана на отопление и критериях его выбора мы говорили в следующей статье.

Советы по выбору оптимальной модели

Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.

Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения.

Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:

1. Производительность котла.
2. Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
3. Диаметр предохранительного клапана.

Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.

Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка. Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.

Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.

Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.

Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

• если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
• в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
• в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
• на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
• для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
• сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
• выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
• в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

Выводы и полезное видео по теме

Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:

Аварийный клапан в составе группы безопасности:

Подробнее о выборе и установке оптимального предохранительного клапана:

Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.

Выбираете для своей системы отопления подходящий вариант предохранительного клапана? Может у вас остались вопросы, ответы на которые вы не нашли в изложенном выше материале? Задавайте их нашим экспертам, оставив комментарий под статьей.

А может вы хотите дополнить материал интересными фактами и полезными рекомендациями? Или поделиться опытом собственноручной установки клапана в систему? Пишите свое мнение о необходимости такого защитного приспособления, делитесь советами по выбору, исходя из личного опыта.

Сохранят стабильность любой системы! Клапаны на отопление: какие они бывают?

Клапаны (вентили) для отопления устанавливаются в узловых точках отопительной системы для того, чтобы параметры теплоносителя соответствовали расчетным значениям.

Клапаны – это элементы запорно-регулировочной арматуры.

Они устанавливаются на трубопровод или радиатор для изменения или стабилизации параметров теплоносителя – направления циркуляции, расхода, давления.

Клапаны для отопления: что надо учитывать при выборе?

По своим функциональному назначению они делятся на следующие типы:

• предохранительные;
• воздухоотводные;
• обратные;
• балансировочные;
• перепускные;
• трехходовые.

Расчет при проектировании системы отопления выполняется в следующей последовательности:

1. Рассчитываются параметры теплоносителя в узловых точках — температура, перепад давлений, расход.
2. По полученным значениям выбираются тип и номинал вентилей.
3. Рассчитываются предварительные настройки регулировочных элементов (положения регулировочных ручек).

При выборе типа и номинала учитываются следующие критерии.

Тип теплоносителя

Теплоносителем может быть либо вода, либо антифриз — этиленгликоль, пропиленгликоль и другие.

Особенности, которые необходимо принимать в расчет:

• У воды на 15—20% больше теплоемкость, чем у антифриза.
• Антифриз вступает в реакцию с цинком, поэтому клапанные приборы не должны иметь цинковое покрытие.
• Максимальная температура теплоносителя с антифризом — не выше 75ºС (при более высокой температуре начинается парообразование). Это учитывается при настройках клапанов группы безопасности.

Температурный режим

При проектировании системы отопления устанавливается максимальная и минимальная температура теплоносителя. Соответственно все вентили отопления должны нормально функционировать в указанном температурном диапазоне.

Важно! При вычислении параметров нужно закладывать в проект не формальные (стандартные) исходные данные по температурному режиму, а реальные. Например, температура носителя, получаемая от городских сетей может составлять не 150ºС, как в технических условиях, а 110—120ºС. Расход теплоносителя в обоих случаях будет отличаться в 2 раза.

Давление в системе

Все вентили должны быть устойчивы к максимальному давлению в системе отопления, которое рассчитывается при проектировании.

От значений давления зависит расчет и выбор предохранительных, перепускных и балансировочных приборов.

Сечение

От проходного сечения зависит пропускная способность — количество теплоносителя, проходящее через клапан в единицу времени.

При выборе клапана с меньшим значением проходного сечения будет наблюдаться нарушение циркуляции теплоносителя. Выбор с высшим расчетным значением приведет к неоправданному удорожанию системы.

Характеристики различных видов клапанов

Клапаны для отопительных систем различаются по своему назначению. Они бывают следующих видов.

Предохранительные

Предохранительный прибор устанавливается с целью защиты системы отопления от повреждений, вызванных гидроударами или повышением давления выше расчетного.

В многоквартирных домах предохранительные вентили устанавливаются на трубе обратки и рассчитываются на максимальное давление 6 бар.

В частных домах они устанавливаются на трубе подачи рядом с котлом (в группе безопасности) на максимальное давление 3 бар.

Конструктивные особенности

Устройство выглядит в виде металлического тройника, по горизонтальному участку которого циркулирует теплоноситель. Вертикальный отвод закрыт подпружиненной мембраной. Значение упругости пружины рассчитано на величину максимально допустимого значения давления в системе.

Фото 1. Предохранительный клапан для систем отопления. Изготовлен в виде тройника, в верхней части располагается ручка регулировки.

Принцип работы

При нормальном давлении мембрана плотно прижата к внутреннему седлу устройства и не пропускает теплоноситель в вертикальный участок. При повышении давления выше расчетного мембрана открывается, поток теплоносителя устремляется в вертикальный участок устройства и выводится наружу.

За счет выведения избытка теплоносителя за пределы контура давление в системе нормализуется и клапан закрывается.

Внимание! Предохранительный вентиль нельзя соединять напрямую с канализацией для слива теплоносителя. Рекомендуется под конструкцией устанавливать емкость, куда будет сливаться теплоноситель, в качестве индикатора срабатывания устройства.

Воздухоотводчик

Воздухоотводящий вентиль предназначен для удаления из системы скопившегося воздуха или газов, которые препятствуют нормальной циркуляции теплоносителя и вызывают коррозию металлических деталей.

Конструктивные особенности

Воздухоотводчики делятся на две группы:

• Автоматические вентили устанавливаются в верхней точке закрытой системы (в открытых системах роль воздухоотводчика выполняет расширительный бак).
• Ручные приборы (краны Маевского) устанавливаются в верхнее отверстие радиаторов.

Автоматический вентиль — это металлический бочонок с резьбовым патрубком. В верхней части бочонка находится штуцер для стравливания воздуха. Внутри устройства имеется полость с поплавком, который связан коромыслом с запирающим элементом штуцера.

Ручной воздухоотводчик — это радиаторная заглушка с винтом. Винт перекрывает отверстие в заглушке для стравливания воздуха.

Фото 2. Ручной воздухоотводчик для отопительных систем, иначе называется «Кран Маевского».

Принцип работы

В автоматическом вентиле воздух поступает в устройство и скапливается в полости над поплавком. По мере скапливания воздуха поплавок начинает опускаться, коромысло открывает запирающий элемент штуцера и воздух выходит наружу. После выпуска воздуха поплавок поднимается, штуцер закрывается.

Для стравливания воздуха при помощи ручного вентиля, который скопился в батарее, винт поворачивают отверткой или специальным ключом. Отверстие в заглушке приоткрывается, воздух выходит из радиатора. После появления струи теплоносителя из отверстия винт закрывают.

Правила использования:

• Автоматический воздухоотводчик должен устанавливаться вертикально на трубопровод штуцером вверх. Защитный колпачок со штуцера снимается.
• Стравливать воздух из алюминиевых радиаторов необходимо не реже 1 раза в месяц из-за возможности электрохимических реакций с теплоносителем.

Обратные устройства

Обратный клапан устанавливается на участках контуров отопительной системы, в которых требуется движение теплоносителя только в одну сторону.

Такими участками являются:

• Байпасы, шунтирующие циркуляционные насосы.
• Узлы подпитки системы водопроводной водой.
• Схемы с одновременным подключением нескольких котлов для гидравлической развязки.

Конструктивные особенности

Обратный клапан состоит из металлического корпуса с резьбовыми патрубками, в котором расположен запирающий механизм.

По исполнению запирающего механизма обратные устройства делятся на следующие типы:

• Пружинный или тарельчатый. Запирающий механизм — пластина, прижатая к седлу под действием пружины.
• Дифференциальный или шариковый. Запирающий элемент — легкий шарик из термостойкой резины, под действием своего веса закрывающий воронку с отверстием для прохода теплоносителя.
• Лепестковый или гравитационный. Запирающий элемент-лепесток, закрепленный за верхнюю точку и под действием своего веса прижимающийся к уплотнителю седла.

Правила установки:

• Обратный прибор устанавливается по направлению движения теплоносителя — от входа к выходу (по стрелке на корпусе).
• Шариковое устройство устанавливается вертикально, шариком вверх.
• Лепестковый аппарат устанавливается горизонтально.

Принцип работы

Запирающий механизм устройства открывается для пропуска теплоносителя в прямом направлении, если существует определенный перепад давлений — разница между давлением на входе и выходе.

Пружинные клапаны имеют самое большое минимальное значение перепада давления (от 0,025 бар) для открытия механизма. Поэтому их не рекомендуется устанавливать в самотечных системах.

Лепестковый и шариковый открываются при любом положительном перепаде давления.

Балансировочное устройство

Балансировочные устройства предназначены для балансировки отопительных контуров или радиаторов по тепловому режиму, с целью равномерного распределения тепла. Цель балансировки — обеспечить расчетное значение расхода теплоносителя по каждому радиатору или контуру.

В зависимости от места установки различают следующие виды балансировочных вентилей:

• Магистральные вентили — на обратных трубопроводах отопительных контуров большой протяженности (в многоэтажных зданиях).
• Радиаторные вентили — на выходах из радиаторов, подсоединенных к одному контуру в однотрубной системе.

Фото 3. Балансировочный клапан для отопительных систем. В нижней части располагается регулировочная ручка.

Конструктивные особенности

Балансировочный вентиль состоит из металлического корпуса с резьбовыми патрубками для подключения к трубам. Регулировочная ручка на вентиле определяет степень перекрытия проходного отверстия конусным затвором.

На корпусе может быть нанесена шкала для точной настройки расхода теплоносителя, проходящего через проходное отверстие. Магистральные вентили имеют штуцера для подключения измерителей давления.

Важная характеристика балансировочного вентиля — Kvs или максимальная пропускная способность. Она определяет расход жидкости (м³/ч), прошедшей через полностью открытый вентиль при перепаде давлений на входе и выходе вентиля 1 бар.

Важно! Подбирать балансировочный вентиль нужно не под диаметр труб, а под расчетное значение Kvs.

Принцип работы

Каждый балансировочный вентиль в системе настраивается на определенное значение проходного сечения для регулирования расхода теплоносителя. Балансировка производится либо по расчетам, сделанным на этапе проекта, либо опытным путем. Если значение перепада давлений неизвестно, то давление измеряется до и после вентиля (прибор подключают к измерительным штуцерам на магистральном вентиле). По полученным значениям и по настроечной диаграмме вентиля определяется положение регулировочной ручки.

Перепускной вентиль

Перепускной вентиль предназначен для стабилизации перепада давлений (разницей между давлением в подающей трубе и давлением в трубе обратки) в пределах расчетных значений.

Это необходимо для нормальной циркуляции теплоносителя по контуру.

В отличие от защитного клапана, который сбрасывает избыток теплоносителя за пределы системы, перепускной направляет этот избыток из подачи напрямую в обратку, чтобы перепад давлений не превышал заданную величину (оптимально – 1,2—2,5 бар).

Конструктивные особенности

Перепускной прибор состоит из металлического корпуса с двумя резьбовыми патрубками и регулировочной ручки, которой задается порог срабатывания устройства. Вентиль подсоединяется входом к трубе подачи, перепускной выход для избытка теплоносителя подключается к обратке.

Регулировочная ручка задает степень сжатия пружины, которая прижимает прокладку к седлу перепускного выхода, перекрывая его или открывая для прохода теплоносителя, в зависимости от перепада давления.

Принцип работы

В нормальном положении перепускной выход устройства закрыт.

Если перепад давлений становится больше расчетного (например, при закрытии всех термостатических вентилей на радиаторах в контуре), то под действием этого перепада пружина сжимается и открывает проход теплоносителю из подачи в обратку, в обход отопительного контура. Чтобы этот поток не пошел в контур, на обратку ставят обратный аппарат.

Трехходовой прибор

Трехходовые термосмесительные вентили делятся на две группы:

• Распределительный делит входной поток теплоносителя на два направления.
• Смесительный смешивает два потока в один выходной поток.

Фото 4. Трехходовой вентиль для систем отопления. Изготовлен в виде тройника, есть ручка для регулировки работы.

Применяются трехходовые приборы в следующих схемах:

• защиты котлов от низкой температуры теплоносителя в обратке;
• регулирования температуры в контурах теплого пола.

Конструктивные особенности

Корпус трехходового вентиля имеет три патрубка:

• у распределительного — один вход и два выхода;
• у смесительного — два входа и один выход.

Внутри корпуса имеются три камеры, которые перекрываются двумя клапанами, расположенными на одном штоке. Шток перемещается под действием термоголовки, одновременно перекрывая оба смесительных входа (у смесительного клапана) или оба смесительных выхода (у распределительного клапана) в определенной пропорции.

Степень распределения или смешивания потоков зависит от температуры датчика, связанного с термоголовкой вентиля.

Принцип работы

​

При работе распределительного прибора в схеме защиты котла от низкой температуры обратки он устанавливается на подачу, вход вентиля обращен к насосу.

Один выход (горизонтальный) подключается к отопительному контуру, второй выход (байпасный) подключается к обратке. Температурный датчик устанавливается на трубу обратки между точкой подключения вертикального выхода вентиля и отопительным контуром.

При низкой температуре обратки после контура выход клапана на отопительный контур закрыт, выход на обратку открыт полностью. Нагретый теплоноситель после насоса возвращается обратно в котел.

По мере нагрева обратки, вышедшей после контура, вертикальный выход вентиля постепенно закрывается, перенаправляя все больший поток теплоносителя в контур. После того, как обратка окончательно прогреется, весь поток идет через контур, байпасный выход вентиля закрыт.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как правильно установить трехходовой клапан в систему отопления.

Как не вылететь в трубу

Клапаны отопления играют важную роль в обеспечении работоспособности системы.

Их выбор, установка и регулировка должны производиться только после точного расчета всех параметров. В противном случае можно получить плохой обогрев помещений или перерасход по смете, когда в проект «на всякий случай» закладываются вентили с излишней функциональной избыточностью.

Как выбрать предохранительные клапаны для котла отопления, их предназначение и установка

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.

Внешний вид прибора

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.

Вид изнутри

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.

Рычажный предохранитель

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.

Полноподъемная модификация

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.

Клапан двухпозиционный

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:

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.

Трехходовой клапан

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.

Пример оборудования для узла безопасности

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:

1. В трубопроводе мало теплоносителя.
2. Автоматическое заполнение произошло со сбоем.
3. Отсутствие бака расширения или его перекрытие. Это также сильно влияет на давление.
4. Поломка оборудования, отсутствие воздуха в его верхнем сегменте ухудшает ситуацию.

Функционал клапана

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.

Где располагается клапан

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:

Основные типы предохранительных клапанов и их применение

При эксплуатации любой системы в трубопроводах из-за сбоя в работе может возникнуть высокое давление, которое способно привести к разрушению оборудования. Для защиты агрегатов в систему устанавливают предохранительный клапан, который, если в трубопроводах повысится давление выше номинального, производит сброс избытка рабочей среды, и в системе восстанавливается номинальное давление.

Принцип действия предохранительных клапанов

Защитное устройство от высокого давления устанавливается в трубопроводах и сосудах, находящихся под давлением. В зависимости от назначения конструкция предохранительных элементов может быть разным, но схема и принцип работы у всех одинакова.

При нормальной работе оборудования седло под действием пружинного механизма закрыто и не оказывает никакого воздействия на систему. Давление настройки клапана равно рабочему давлению в системе. Когда напор в трубопроводах превысит усилие пружинного элемента, закрывающего отверстие, то седло откроется и произойдет выброс проводимой среды. В результате давление упадет и седло опять закроется.

Схема предохранительного клапана

Рабочая среда может быть разной, вода, пар, газообразные фракции, смазочные и гидравлические масла и нефтепродукты. Поэтому и сброс излишек напора может производится в атмосферу, например, пар, воздух, вода, или обратно в сливную магистраль для агрессивных материалов.

Предохранительный клапан начинает приоткрываться для сброса давления при напоре на 3% ниже номинального. Сброс рабочей среды вначале небольшой, но если этого недостаточно и напор растет, то седло откроет доступ к сливу при показателях 110-115% от рабочего.

После того как напор упадет, седло перекроет доступ, и система продолжит работу в нормальном режиме.

Применение предохранительных устройств

Для обеспечения безопасной работы предохранительный фитинг является обязательным элементом любой системы, работающей под давлением.

В зависимости от назначения они могут устанавливаться в следующих местах:

1. Горячее водоснабжение и отопление. Предохранительный клапан для системы отопления устанавливается на трубопроводах после подающего насоса. Так как горячая вода агрессивна, сброс должен направляться в безопасное место, обычно в канализацию. При больших расходах количество агрегатов может доходить до 2 и больше.
2. Фитинг сантехнический для водопровода холодной воды устанавливается в трубопроводах водоснабжения питьевой водой. Сброс производится непосредственно на землю.

Фитинг сантехнический для водопровода

Предохранительный фитинг компрессора

Виды защитных механизмов

В промышленности применяются различные конструкции защитных устройств труб, в зависимости от их места установки и проводимой среды. Это могут быть пружинные, рычажные, мембранные, двухпозиционные и другие виды применяемых предохранительных клапанов.

Рассмотрим подробнее их устройство и принцип работы.

Клапан предохранительный пружинный

Самый широко используемый предохранительный клапан, особенно для систем отопления. Основные его преимущества, простота конструкции и возможность легко отрегулировать на рабочее давление в системе. Различают следующие разновидности защитных пружинных механизмов:

• прямого действия – устройство срабатывает при непосредственном воздействии рабочей среды;
• непрямого действия – сброс повышенного напора производится внешним управлением, например, электрическим сигналом;
• двухпозиционные агрегаты – открытие фитинга происходит сразу резко на полный ход, после сброса напора фитинг резко закрывается, что может вызвать автоколебания седла и вибрацию механизма.

Двухпозиционный фитинг

Защитный механизм рычажного типа

Механизм данного фитинга состоит из рычага, соединенного с золотником, который закрывает отверстие выпуска. На рычаг подвешивается груз, и, в зависимости от веса груза и места крепления на рычаге, регулируется настройка механизма.

Груз фиксируется на рычаге от случайного смещения и изменения настройки. Недостатком данной конструкции является ее громоздкость, поэтому применение таких механизмов производится в системах с большим диаметром труб, больше 50 мм.

Защитное устройство рычажного типа

Клапан предохранительный мембранный

Основным элементом такой конструкции является мембрана. Принцип работы состоит в том, что при возникновении аварийного напора в трубах мембрана разрывается и производится сброс рабочей среды. Мембранные устройства просты в изготовлении, герметичны и быстро срабатывают.

Важно! У них есть существенный недостаток, после каждого срабатывания мембрану надо менять на новую. Поэтому всегда рядом с таким устройством ставят и обычный фитинг.

В зависимости от конструкции, такие устройства могут быть с разрывной мембраной и с хлопающей мембраной:

1. Механизмы с разрывной мембраной применяют в системах с жидкими и газообразными рабочими средами. Форма мембраны плоская или куполообразная, при резком изменении давления выше рабочего устройство срабатывает, и мембрана разрушается.
2. Механизмы с хлопающей мембраной используются чаще всего в системах с газообразной рабочей средой. Мембрана изготавливается из каучукообразной ткани и предохраняет трубы как от повышения, так и опасного снижения давления. Для этого сверху и снизу мембраны расположены ножи. При изменении давления мембрана выгибается, и когда, при резком перепаде в системе, касается ножей, то происходит разрез оболочки. При этом в зависимости от величины напора происходит или сброс, или пополнение от дополнительной емкости.

Предохранительное мембранное устройство

Установка и монтаж

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых и водяных трубопроводов, при установке защитных агрегатов, рекомендуется соблюдать следующие требования:

1. На трубах, подходящих к защитному механизму, и трубопроводах сброса напора нельзя устанавливать запорную арматуру и фильтра.
2. Ось пружинного фитинга должна устанавливаться вертикально. К агрегату должен быть обеспечен свободный доступ для замены и регулировки.
3. Рычаг защитного механизма рычажного типа при установке должен располагаться горизонтально.
4. Перед фитингом для контроля напора необходимо установить манометр.

Установка манометра на трубопровод

Предохранительный клапан для системы отопления может устанавливаться в нескольких местах на трубопроводе, при этом расход рабочей среды через трубопровод должен быть на 1,25 раз больше, чем суммарный расход устанавливаемых устройств. Установка оборудования в котельной

Эксплуатация

Долговечность работы защитных механизмов зависит от соблюдения всех условий технической эксплуатации. При работе защитного агрегата из-за износа основных частей могут возникать следующие дефекты:

1. Негерметичность седла. Дефект может возникнуть в результате попадания металлической стружки и наличие рисок на седле. Дефект устраняется притиркой седла или его заменой на аналогичный фитинг.
2. Заниженное давление открытия устройства вследствие потери пружиной клапана своих упругих свойств или разрегулировка настройки. Для устранения отказа надо заменить пружину или сам фитинг, настроить давление, проверить в работе и поставить пломбу.
3. Если необходимо произвести замену агрегата для ремонта, то на его место нельзя временно ставить заглушку или вентиль. Необходимо, для безопасности объекта, предварительно произвести подбор клапана с точно такими же характеристиками, и только его устанавливать вместо снятого.
4. Если возникает пульсация при работе, быстрое открытие и закрытие затвора устройства, то такой дефект может вызывать нежелательную вибрацию трубопроводов, что может привести к их деформированию. Причиной может быть несоответствие размеров сечений основного трубопровода и трубопровода, подключенного к агрегату. Для устранения дефекта надо при монтаже устанавливать трубы одинакового сечения.

Предохранительный клапан: устройство, типы, принцип работы

Превышение номинального давления в системе отопления приводит не только к выходу из строя отдельных элементов системы (разрыв труб, радиаторов,…), но также представляет угрозу для жизни и здоровья человека. Поэтому любая закрытая отопительная система должна обладать защитой от превышения давления. В качестве такой защиты выступает предохранительный клапан.

Мембранный предохранительный клапан Watts SVH ½.

Предохранительный клапан – устройство, обеспечивающее защиту системы отопления от превышения избыточного давления.

Конструкция

Предохранительный сбросной клапан представляет собой корпус, выполненный из латуни или бронзы, внутри которого расположен предохранительный пружинный механизм. В основе механизма лежит стальная пружина, защищенная от внешнего воздействия пластиковым колпачком-рукояткой. В случае необходимости, рукоятка позволяет вручную открыть клапан. Пружинный механизм защищен от попадания в него теплоносителя мембраной из этилпропиленовой резины.

Конструкция предохранительного клапана Valtec VT.0490 диаметром ½.

1. Латунный корпус.
2. Пластиковая крышка корпуса.
3. Пластиковая проверочная ручка.
4. Пластиковая заглушка.
5. Алюминиевая шильда.
6. Латунный шток.
7. Нейлоновая втулка подстройки.
8. Стальной фиксатор штока.
9. Стальная пружина.
10. Каучуковая золотниковая обойма.
11. Пластиковый золотник.

Существуют модели, позволяющие регулировать давление, при котором срабатывает клапан, но также существуют модели, не допускающие самостоятельной регулировки давления (оно настраивается производителем в заводских условия и защищено от перенастройки неснимаемой крышкой).

Клапан сброса избыточного давления Flamco Prescor IС с встроенной сбросной воронкой.

Рекомендации к сбросной (дренажной) трубе:

• Длина сбросной трубы не должна превышать 2 м и иметь более 2 изгибов;
• Диаметр выходного отверстия клапана и диаметр отводящей трубы должны быть одинаковыми;
• Не рекомендуется выводить трубу из помещения сразу на улицу, т.к. в зимнее время года это может привести к появлению конденсата и образованию льда внутри трубы;
• Соединение клапана и дренажной трубы рекомендуется осуществлять с прерыванием потока теплоносителя, для чего используется специальная сбросная воронка, как правило, изготовленная из латуни, углеродистой стали или пластика. Это устройство позволяет осуществлять визуальный контроль за сбросом теплоносителя, а также обеспечивает работу клапана в случае засорения дренажной трубы.

Латунная воронка Flamco Funnel (Нидерланды) с подсоединением к клапану диаметром ½ или ¾ дюйма.

Принцип работы предохранительного клапана

Циркулирующий в системе теплоноситель оказывает давление на пружину, которая срабатывает (сжимается) при превышении давления настройки и теплоноситель сбрасывается через отводящий патрубок. После того, как давление в системе снизилось до настроечного, клапан закрывается и спуск теплоносителя прекращается.

Регулировка предохранительного клапана

Настройка устройства осуществляется после завершения монтажных работ и промывки отопительной системы. Регулировка давления клапана с пружинным механизмом производится при помощи поворота регулировочного колпачка, сжимающего стальную пружину. Регулировка давления у рычажно-грузового клапана осуществляется перемещением груза по рычагу.

Предохранительный клапан в системе отопления.

Одной из наиболее распространенных причин срабатывания клапана является чрезмерная подпитка системы.

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны

Основой механизма данного типа клапанов является рычаг и подвешенный на него утяжелитель. Срабатывание устройства зависит от веса утяжелителя и его местонахождения на рычаге. Чем больше вес и чем дальше на рычаге он находиться, тем при более высоком давлении срабатывает клапан.

Устройство рычажно грузового предохранительного клапана.

Настройка рычажно-грузового клапана, как уже было отмечено выше, осуществляется при помощи перемещения груза по рычагу. После того, как необходимое давление было настроено, груз фиксируется болтами, накрывается защитным кожухом и закрывается на замок. Это делается для исключения несанкционированного изменения настроек.

Рычажно-грузовая конструкция так же надежна, как и пружинная, однако к ее недостаткам можно отнести более высокую стоимость, а также то, что рычажные предохранительные клапаны производятся только под фланцевое соединение диаметром от ДУ50 и выше.

Основные типы предохранительных клапанов: пружинный, рычажно-грузовой.

Видео

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.

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.