Что такое предохранительный клапан

Предохранительный клапан: устройство, принцип действия и виды

что такое предохранительный клапан

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

  3. Гидросистема. В качестве рабочей жидкости используются гидравлические масла. Гидросистема служит для привода рабочих механизмов: гидромоторов, гидроцилиндров. Предохранительный фитинг устанавливается на трубах, или может быть в составе насоса или гидрораспределителя. Сброс масла производится в сливную магистраль.
  4. Трубопроводы газоснабжения.  Повышение напора в трубах может привести к аварийной ситуации – это отрыв пламени от горелок, накапливание излишка газа и взрыв в помещении. Поэтому арматура устанавливается сразу после регулятора напора, а сброс производится в атмосферу.
  5. Система воздушная, компрессоры. Защитное устройство устанавливается в корпусе компрессора, сброс происходит в атмосферу.

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

  5. В зависимости от рабочей среды отводящая труба может быть направлена: в атмосферу для пара и газообразных неагрессивных сред. Для горячей воды слив должен быть направлен в специальную емкость, или обратно в систему. Если в трубах агрессивная среда, то сброс должен сливаться только в закрытый резервуар.
  6. Длина трубы от оборудования до установки защитного агрегата должна быть минимальной. На этом участке не допускается подключение ответвлений для отбора рабочей среды.
  7. 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
  8. Перед сдачей системы в эксплуатацию обязательно проверяют правильность настройки предохранительного клапана, а также его способность возврата в начальное положение и обеспечения герметичности.

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.

Источник: https://ZnatokTepla.ru/truby/osnovnye-tipy-predohranitelnyh-klapanov-i-ih-primenenie.html

Предохранительный клапан сброса давления газа: виды сбросных клапанов и правила работы с ними

что такое предохранительный клапан

Рабочие параметры газового топлива в системе регулируют при помощи различных устройств, среди которых самым простым и в то же время эффективным считается предохранительный клапан сброса давления газа. Это устройство обязательно к монтажу как в магистральных газопроводах, так и в локальной домашней сети.

Если в вашем доме установлен газовый котел или плита, предлагаем ближе познакомиться с ПСК – предохранительным сбросным клапаном, чтобы при необходимости воспользоваться им.

Назначение газового клапана

ПСК – элемент предохранительной арматуры, отвечающий за безопасность газопровода и газового оборудования, подключенного к нему. В процессе эксплуатации клапан находится в закрытой позиции, поэтому его относят к закрытой трубной арматуре.

Подобные устройства устанавливают не только на газопроводах, они являются неотъемлемой частью и других коммуникаций – водопровода, отопительной сети. Везде они выполняют ту же функцию – стабилизируют давление в сети, обеспечивают рабочие параметры, необходимые для правильного функционирования системы.

Клапан служит для сброса излишков газа, если параметры давления становятся критическими. Топливо, создающее дисбаланс в системе, выводится во вспомогательный трубопровод или сбрасывается в атмосферу

Скачок давления обычно бывает кратковременным и зависит от ряда факторов.

Причины, способные вызвать избыточное давление в системе:

  • поломка подключенного газового оборудования – двухконтурного котла, проточного водонагревателя или емкостного бойлера, запорной арматуры;
  • использование топлива, не подходящего по составу;
  • изменение температурных показателей в трубопроводе;
  • сбой в тепломеханической схеме.

Место установки предохранительного газового клапана стандартно, обусловлено эффективностью применения: или в регуляторе давления, или сразу за ним. После автоматического срабатывания клапана он возвращается в рабочее – закрытое состояние.

В газовой сети клапан представляет собой отдельное или интегрированное в регулятор давления устройство. Оно срабатывает при условии, если рабочее давление газа превышает номинальный уровень на 15 %

Чем грозит отсутствие ПСК в сети? Наиболее распространенные последствия – механическое разрушение трубопровода или поломка подключенного оборудования, что может вызвать утечку газа.

Существует и вероятность взрыва, поэтому необходимо постоянно следить за исправностью устройства, вовремя производить обслуживание и заменять вышедшие из строя элементы

Наряду со сбросными устройствами применяют и газовые предохранительные запорные клапаны, с помощью которых перекрывают подачу топлива. Это происходит в автоматическом режиме. Элемент запорной арматуры устанавливают на трубопроводе, в промежутке между фильтром и регулятором давления.

Предел срабатывания ПЗК указывается в техническом паспорте устройстве. Верхний критический параметр обычно равен формуле: раб. давление +25%.

Особенности конструкции и типоразмеры

ПСК нельзя изготавливать кустарным способом, изделия производят в заводских условиях согласно требований ГОСТ или ТУ.

Материал должен быть прочным, износостойким, не склонным к деформациям от изменения условий эксплуатации, не поддающимся негативному воздействию коррозии. Чаще всего это латунь или алюминий, но из чугуна и нержавеющей стали устройства тоже изготавливают.

Конструкция изделий различных производителей может отличаться, но наиболее распространенный тип – это устройство в виде конуса с седлом, оснащенное крепежом для монтажа в трубопровод

В корпусе находятся два резьбовых отверстия. Их диаметр зависит от типа ПСК и обычно равняется 1″ или 2″. Для бытовых сетей используют преимущественно два типа клапанов, различающихся сечением – на 25 мм или 50 мм.

Таблица с техническими характеристиками ПСК. Устройства могут отличаться не только сечением, но и типом присоединения к трубопроводу, показателями рабочего давления, материалом изготовления, размерами корпуса

Принцип работы защитного газового клапана прост: как только избыточный газ поступает внутрь устройства и начинает давить на мембрану, та воздействует на пружину, которая открывает выход наружу. Как только давление снижается до рабочих параметров, пружина закрывает отверстие.

Хотя устройства срабатывают автоматически, они снабжены механизмом принудительного открывания. Это необходимо для того, чтобы проверить эксплуатационные возможности клапана.

Чтобы произвести тестирование, необходимо потянуть за специальный элемент устройства – тягу. Эту манипуляцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться, что механизм работает.

Запорно-регулирующий вентиль монтируют в паре с клапаном, чтобы в случае необходимости – если клапан вдруг не сработает – быстро перекрыть подачу газа.

Виды спусковых предохранительных устройств

Классификация ПСК основана на особенностях конструкции и функций. Выделяют две основные группы, отличающиеся устройством рабочего механизма – мембранные и пружинные, и две разновидности, по-разному действующие в момент повышения давления в газопроводе – малоподъемные и полноподъемные.

Рассмотрим, в чем их отличия и что нужно знать об эксплуатации различных клапанов.

Классификация #1 – мембранные и пружинные

Мембранные названы по наименованию одного из основных рабочих элементов – мембраны. Она установлена внутри корпуса и отвечает за выпуск излишков газа при повышении давления. Это чувствительная деталь, и одно из ее главных качеств – эластичность. При потере необходимой гибкости элемент нуждается в замене.

Наличие мембраны расширяет диапазон действия предохранительных клапанов. Регулировочный винт, который действует в паре с мембраной, выполняет дополнительную, запорную функцию

Именно мембранные, более чувствительные ПСК устанавливают в газовые системы с низким давлением – то есть и в бытовые сети в том числе.

Для срабатывания мембранного клапана необходимо, чтобы давление в системе увеличилось на 15%.

Пружинные клапаны отличаются тем, что главным действующим элементом является золотник, управляемый пружиной. Он одновременно выполняет функции и чувствительной, и запорной детали.

Пружина – динамический элемент, который открывает клапан в момент повышения газа в системе, а также служит для продувки ПСК

Продувка – техническая процедура, предотвращающая «залипание» золотника в седле, а также выполняющая очистительные функции. Благодаря продувке уплотнители служат дольше.

Классификация #2 – малоподъемные и полноподъемные

Отличие клапанов выражается в способе и скорости открывания затвора. У малоподъемных устройств он раскрывается постепенно, в зависимости от степени увеличения давления в сети, тогда как у полноподъемных – резко, рывком, на всю ширину.

Второй вид клапанов и закрывается соответственно – быстро, одномоментно. Как только понижается давление, золотник сразу же ударяется о седло.

Если у первого вида может быть несколько позиций открытия, то у второго – только две: «закрыто» и «открыто». Еще одно отличие малоподъемных ПСК – небольшая пропускная способность.

Преимущества и недостатки ПСК

Невзирая на особенности конструкции или принципа действия, все виды сбросных клапанов обладают преимуществами, благодаря которым их активно применяют для оборудования газовых коммуникаций.

Вот главные из них:

Большая часть моделей универсальна – их можно применять не только для оборудования газопроводов, но и при монтаже отопительной системы, водопровода, коммуникаций для перемещения пара.

Амортизационную функцию выполняют эластичные уплотнители, они же отвечают и за герметизацию соединений арматуры с трубами. Средний срок службы уплотнителей – 5 лет, после чего требуется замена.

Все ПСК рассчитаны на повышенные нагрузки и воздействие агрессивных веществ, тем не менее требуют обслуживания и регулярной проверки.

К недостаткам относят только необходимость в дополнительных монтажных работах, но отпадает, если ПСК интегрирован в регулятор.

Требования к выбору ПСК

Перед монтажом газовых коммуникаций готовится пакет документов, где подробно расписывают требования ко всем деталям трубопровода, в том числе и к сбросной арматуре.

К основным требованиям относят следующие:

  • затвор клапана должен максимально открываться при давлении, установленным согласно нормативам;
  • закрывание клапана производится автоматически только после регулировки давления до рабочего состояния (или ниже раб. параметров на 5%);
  • в закрытом состоянии затвор должен обеспечивать 100-процентную герметичность сети.

Если одно из требований нарушено, давление в сети снизится или повысится до критических показателей, вследствие чего работа системы нарушится.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Штифт что это такое

При выборе следует учитывать такие параметры, как способ присоединения, пропускная способность, диаметр, класс герметичности, назначение, а также изучить рекомендации производителя

Чтобы устройство выполняло свои функции и раньше срока не вышло из строя, необходимо не просто выбрать модель, соответствующую по характеристикам, а также правильно произвести монтаж, а затем четко соблюдать правила эксплуатации.

Несколько полезных подсказок:

  1. Для регулировки ПСК потребуется расходомер (манометр), который обычно устанавливают рядом с клапаном.
  2. Колпак устройства всегда направлен вверх, как и отводящие газовые патрубки, если они присутствуют в системе.
  3. Движение газового потока должно соответствовать стрелке, нанесенной на корпус клапана.
  4. Между ПСК и источником газа запорная арматура не устанавливается.
  5. Необходимо следить за чистотой и исправностью всех предохранительных устройств.
  6. Настройку рабочих параметров должны выполнять только представитель газовой службы.

Напоминаем, что для правильного функционирования всех предохранительных деталей и оборудование, и топливо должны отвечать требованиям нормативной документации.

Например, в ГОСТ 5542-2014 указаны характеристики рабочей среды – природного газа, в ГОСТ 9544-2015 – требования к арматуре, в ГОСТ 15150-69 – к климатической среде, в ГОСТ 6357-81 – к резьбе, в ГОСТ 33259-2015 – к фланцам.

Выводы и полезное видео по теме

Как выглядит ПСК-50:

Замена ПСК и ПЗК – универсальный регулятор газа:

Особенности конструкции и сборка предохранительного клапана:

При устройстве газопровода и подключении бытовых агрегатов не стоит пренебрегать установкой комплекса предохранительной арматуры. Правильно подобранные сбросной клапан отвечает за регулировку давления в газовой системе – а это значит, что она будет работать исправно, а жильцы дома могут быть спокойны за свою безопасность.

Но не забывайте, что за монтаж и обслуживание газового оборудования отвечает Горгаз или Облгаз, поэтому не надейтесь только на себя и вовремя вызывайте газовщиков.

Источник: https://sovet-ingenera.com/gaz/equip/predohranitelnyy-klapan-sbrosa-davleniya-gaza.html

Предохранительный клапан

что такое предохранительный клапан

Избыточное давление и высокие показатели напора в трубопроводе являются опасными факторами разрушения системы. Для предотвращения преждевременного износа, а также продления срока эксплуатации трубопроводных систем, используется арматура специального назначения – предохранительный клапан.

Данное устройство отличается максимально надежной, но при этом достаточно простой конструкцией. Обязательной считается установка предохранительных клапанов на трубопроводы с высоким давлением рабочей среды.

Специалисты ценят предохранительную клапанную арматуру за ее простой монтаж и легкую настройку, а также разнообразие модельных типов, качественные технические характеристики и компактные размеры.

Специфической особенностью данных клапанов также является их универсальность и возможность установки практически на любых типах трубопроводных систем.

Принцип работы предохранительного клапана

При высоком давлении в трубопроводе формируются излишки воздуха. Действие предохранительного клапана направлено на то, чтобы извлечь воздушные пузыри на участках их скопления в жидкости под давлением. Тем самым, происходит активное предотвращение преждевременного износа трубопровода, а также появления прорывов, поломок и протеканий.

Основными причинами возникновения аварийных ситуаций, предотвращаемых посредством установки предохранительного клапана, являются:

  • скачки давления и напора содержимого трубопровода;
  • неквалифицированная настройка оборудования;
  • неверно выполненный монтаж трубопроводной системы;
  • влияние внешних факторов;
  • неправильная сборка элементов, некачественные составляющие.

Клапан предохранительный в прямом смысле «предохраняет» трубопровод от накопления в нем воздушных «пломб» в случае внезапного повышения давления. Если запорная арматура общего назначения ликвидирует экстренные ситуации уже по факту их возникновения, то установка предохранительного клапана выступает в качестве предупреждающей меры к их возникновению.

Конструкция клапана трубопроводной арматуры

Прежде всего, стоит отметить, что трубопроводный клапан предохранительного типа чаще всего устанавливается на газовые трубопроводы. Газовый запорно-предохранительный агрегат обладает надежной комплектацией. Очень важно, чтобы каждая деталь данного механизма была выполнена из качественных материалов в заводских условиях.

Основные детали запорного клапана с предохранительной функцией:

  • надежный металлический корпус с верхней открывающейся крышкой;
  • фланцевое соединяющее крепление;
  • комплект элементов для настройки и регулировки клапана;
  • соединительный клапанный шток;
  • тщательно настроенные пружинные элементы.

Конструкция предохранительного клапана в деталях может отличаться, в зависимости от сферы применения клапана в трубопроводе того или иного типа. К слову, клапаны устанавливаются как на отопительном, так и на газовом, паровом или водном трубопроводных контурах.

Основная схема работы предохранительного клапана в любой системе состоит в следующем:

  • под воздействием контролируемых показателей давления в системе, содержимое трубопровода сталкивается с шарикообразным элементом, который направляет поток в торец гильзы, где происходит подготовка к дальнейшему процессу;
  • на первом этапе срабатывает пружина клапана, предварительно настроенная специалистами в заводских условиях;
  • если пружинный механизм слишком слаб для удержания содержимого под натиском давления, срабатывает защитная мембрана с регулирующим механизмом;
  • регулятор мембраны под действием штока выталкивает шаровой элемент вверх, отправляя его в канал сцепления с гильзой;
  • затем клапан начинает перекрывать поступление содержимого трубопровода, когда шток перемещается в сторону под действием пружины – в этот момент давление должно снизится;
  • если давление по плану действия клапана снижается, регулируемый рычаг мембранного механизма смещает шток вниз;
  • второй шток перемещает шариковый механизм в канал втулки, тем самым открывая проход содержимому трубопровода и прекращая сцепление с гильзой;
  • в противном случае (при воздействии чрезмерно высокого давления), пружинный механизм срабатывает, направляя один из двух штоков для полного перекрытия потока содержимого трубопровода.

Достаточно сложный механизм клапанной системы обладает при этом простым набором прочных элементов, которые за счет обычного механического воздействия гарантируют предотвращение износа трубопровода и его разрывов на отдельных участках системы.

Разновидности предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны, предотвращающие возникновение экстренных ситуаций, классифицируются по способу действия, а также по объемным показателям и величине нагрузки на золотник.

Итак, по способу воздействия на функции регулирования давления напора в трубопроводе, предохранительные клапаны разделяют на:

  • агрегаты с прямым воздействием – такой клапан срабатывает непосредственно под давлением рабочей среды содержимого трубы;
  • приборы непрямого воздействия – функция работы клапана имеет импульсный характер. При этом клапанная система реагирует на посторонние факторы или электрический импульс;
  • клапаны пропорционального типа действия – устанавливаются в трубопроводах с содержимым, не поддающимся сжатию (с отсутствием давления);
  • комбинированные клапаны – агрегаты с двумя типами действия из перечисленных выше.

Следующая классификация запорно-предохранительной арматуры разделяет клапанное оборудование по параметрам высоты органа замыкания. К приборам данного типа относят:

  • клапаны с полным подъемом замыкающего органа – высота подъема механизма замыкания составляет ¼ седельного объема. Прибор открывается сразу с полным оборотом «тарелки»;
  • клапаны с малым подъемом – запирающий элемент поднимается всего на 1/20 диаметра объема седельного элемента;
  • среднеподъемные клапаны – при работе клапана, запирающий механизм открывается в среднем значении между значениями устройств двух предыдущих типов.

Самыми популярными модификациями указанной арматуры являются полноподъемные клапаны. Специалисты рекомендуют их к обязательному использованию в трубопроводах с жидкими и газовыми средами.

Еще одной распространенной классификацией клапанов запорно-предохранительного типа можно считать различие по нагрузке на золотник. В соответствии с данной характеристикой, выделяют:

  • магнитные клапаны с пружиной – устанавливаются в трубопроводах со сложной конфигурацией. Они, как правило, оснащены электромагнитным приводом и выполняют функции импульсных регуляторов управления содержимым и давлением потока;
  • клапаны рычажно-грузового типа – агрегаты, в которых баланс нагрузки на золотник компенсируется посредством груза. Давление груза, в свою очередь, формируется при воздействии рычажного элемента на клапанный механизм штока.

Последний вид предохранительных клапанов запрещено устанавливать на сосуды передвигающегося типа!

Предохранительные клапаны с приводом

Запорно-предохранительная клапанная арматура часто оснащается различными приводами для удобства ее эксплуатации и контроля параметров содержимого трубопровода. Самыми распространенными видами приводов для установки совместно с регулирующими предохранительными клапанами, являются пневматический, а также электрический.

Прочный корпус, являющийся очень важным параметром при выборе клапанов предохранительного типа для различных трубопроводов, может быть выполнен в различной форме: угловой, прямоточной или проходной. В зависимости от формы корпуса, клапаны могут использоваться в различных трубопроводных системах (газового, водного и парового типа).

Проходная конструкция обладает преимуществом пропускания содержимого в обоих направлениях – прямом и обратном. То есть, в такой конструкции клапана поток содержимого находится в одинаковых условиях на входе и выходе из агрегата. Угловой клапан «поворачивает» поток содержимого на 90 градусов, при этом снижая гидравлическое сопротивление. В прямоточной конструкции изделия направление потока не меняется, однако шпиндельная ось располагается под наклоном.

Помимо клапанов с золотником (тарельчатой конструкции) также выделяют игольчатые клапаны с коническим затвором. Затвор конической формы, обычно, не превышает в диаметре 25 мм и рассчитан на максимальное давление рабочей среды в 16 МПа.

Преимущества установки клапана предохранения

Клапаны любой классификации запорно-предохранительного типа обладают неоспоримыми преимуществами для использования на всех видах трубопроводных систем. Это выражается в следующем:

  • данные агрегаты обеспечивают надежную герметизацию системы;
  • приборы обладают надежной и простой конструкцией;
  • клапаны просты в применении, не требуют сложной настройки и монтажа;
  • характеризуются универсальностью в эксплуатации с любым типом трубопровода;
  • имеют высокую стойкость к износу, надежный уплотнитель в клапанной конструкции;
  • отличаются оптимальными параметрами строительной высоты благодаря небольшой массе и малому ходу затвора при открытии;
  • обеспечивают возможность выдерживать высокие нагрузки, действие агрессивных сред и температурных перепадов;
  • допускают возможность уплотнения арматуры сильфоном для усиления сопротивления износу при внешнем воздействии негативных факторов.

Конструкция и работа регулирующего клапана

Одним из наиболее популярных типов предохранительных клапанов выступают клапаны регулирующего типа. Функция регулирования потока содержимого – это очень важная составляющая нормальной работы трубопровода, снижающая риск возникновения нештатных ситуаций.

Принцип работы регулирующих клапанов заключается в том, что данный механизм контролирует изменение расхода рабочей среды в трубопроводе. За счет этого осуществляется активная регулировка потока. Как правило, такие клапаны оснащаются приводами автоматического действия – пневматическим, электрическим, гидравлическим и электромагнитным. Однако для более простых систем также используется и ручное регулирование, требующее наличие обслуживающего персонала на трубопроводе.

Особая конструкция регулирующих клапанов обязательно предполагает наличие специального устройства – плунжера. Это механизм, к которому крепится регулирующий клапан и выступающий в качестве основного подвижного элемента. Сам клапан может монтироваться к трубопроводу самыми различными способами, включая фланцевое соединение, муфту, штуцер, сварку или цапковый метод монтажа.

Особенности клапана обратного типа

Предохранительные клапаны обратного типа действия отличается от регулирующих тем, что они пропускают поток содержимого трубопровода в одном направлении и одновременно перекрывают его в другом. Обратные клапаны устанавливаются на сосуды и трубы с высокими показателями давления перекачиваемого содержимого.

По своей конструкции обратные клапаны делятся на приемные, шаровые, стальные и невозвратно-запорного типа. Между собой обратные клапаны различной классификации разнятся сферой применения (типами трубопроводов). Основные отличия в существующих модификациях: особый диаметр соединительных элементов, угол поднятия запора, наличие сетки и регулирующего механизма.

Главными преимуществами обратных клапанов является прочный металлический корпус, который обычно выполняется из латуни, чугуна, стали, бронзы, титана и прочих материалов высокого качества. Еще одним важным достоинством клапанов именно невозвратно-запорного типа является функция принудительного открытия и закрытия.

Параметры правильной настройки клапана

Настраивать предохранительный клапан следует сразу же после его монтажа, а также после выполнения первичной промывки системы. Настройку параметров клапанной системы должен выполнять только специалист с надлежащей квалификацией. Суть данного процесса заключается в регулировании рабочего давления в системе. Для правильной работы предохранительного клапана следует отрегулировать чувствительность клапана к повышенным параметрам давления потока.

При выборе и настройке клапана необходимо обязательно учитывать плотность корпуса изделия, герметичность соединений в трубопроводе, а также возможное отклонение наклона затвора при полном закрытии и открытии клапанной задвижки.

Источник: https://www.techmarcet.ru/informatsiya/stati/predokhranitelnyjj-klapan/

Клапан предохранительный – все о типах, принципе работы и устройстве

Обязательным элементом каждой гидросистемы, функционирующей под высоким давлением, считается предохранительный клапан. Устройство специально предназначено для защиты систем от чрезмерного превышения давления, ограничивая его предельную границу. При приближении к опасной отметке сбросной клапан срабатывает, осуществляя сброс рабочей среды до момента нормализации внутрисистемного давления.

Устройство предохранительных клапанов

Предохранительный клапан – это специальная трубопроводная арматура, функционирующая от рабочей среды. Существуют различные типы предохранительных устройств, но сбросные клапаны пользуются наибольшей популярностью благодаря эффективности работы при относительной несложности конструкции.

Конструкция предохранительного клапана зависит от его типа, но чаще применяются клапаны с пружинным механизмом прямого действия, обязательными компонентами которых являются задатчик с запорным органом. Задатчик отвечает за силовое воздействие на чувствительный элемент, непосредственно связанный с запорным органом, состоящим из запора и седла. В роли затвора обычно выступает золотник, а в качестве задатчика используется стальная пружина.

Принцип работы

Когда клапан пребывает в закрытом положении, чувствительный элемент находится под воздействием рабочего давления системы. Когда в системе начинают возникать процессы, провоцирующие повышение уровня давления выше рабочего, сила притяжения золотника к седлу снижается.

В момент, когда сила равняется нулю, наступает уравновешивание рабочих сил от воздействия давления внутри системы и задатчика на чувствительный элемент. Начинается открытие запорного клапана. Если внутрисистемное давление продолжает расти, осуществляется выпуск рабочей среды через открытый клапан.

Когда давление в системе постепенно падает и приходит в норму после сброса рабочей среды, запорный орган под воздействием усилия задатчика закрывается.

Чтобы клапан закрылся, давление должно опуститься до отметки на 10-15% ниже, нежели уровень нормального давления в системе. Это связано с тем, что для возвращения запорного элемента в герметичное положение требуется усилие значительно большее, нежели то, которого было достаточно для поддержания его в закрытом положении до момента открытия.

Разновидности клапанов предохранительного типа

Существуют разные типы предохранительных клапанов, которые классифицируются по наличию определенных признаков.

По принципу действия выделяют два типа сбросных клапанов:

  • Клапаны прямого действия срабатывают непосредственно под воздействием рабочей среды.
  • Клапаны сбросные обратного действия реагируют на силу постороннего источника давления или открываются под воздействием электричества.

По типу подъема замыкающего органа сбросные предохранительные клапаны подразделяют на:

  • Устройства пропорционального действия, которые чаще используются для несжимаемой среды, хотя конструкция предусматривает возможность применения для сжимаемых сред. Клапаны открываются пропорционально росту давления в системе, с подъемом затвора клапан сбрасывает рабочую среду равномерно.
  • Устройства двухпозиционного действия моментально открываются на полный ход, когда достигается предельное давление клапана. Применяются для сжимаемых сред (пар, воздух, газы).

В зависимости от высоты подъема замыкающего органа:

  • Малоподъемные клапаны, высота подъема в которых составляет около 0,05 диаметра седла, характеризуются минимальной пропускной способностью, поэтому не подходят для мощных промышленных систем. Устройства обычно имеют пропорциональный механизм действия и отличаются простотой конструкции.
  • В полноподъемных клапанах, которые, как правило, функционируют на основании двухпозиционного механизма, высота подъема устройства равняется или превышает диаметр седла. Клапаны имеют высокую пропускную способность и характеризуются более сложной конструкцией, нежели малоподъемные устройства, поэтому их стоимость выше

По типу оказываемой нагрузки на золотник клапаны сбросные подразделяют на:

  • Рычажно-грузовые или грузовые клапаны – устройства, в которых давлению противодействует усилие, создаваемое рычажно-грузовым механизмом. В зависимости от массы груза и длины рычага определяется давление срабатывания и диапазон давлений.
  • В пружинных клапанах внутрисистемному давлению противодействует предохранительный пружинный механизм. Сила сжатия стальной пружины определяет давление, при котором срабатывает пружинный механизм. Диапазоны настройки пружинного клапана зависят от упругости пружины. Невысокая цена, простота и надежность конструкции делают пружинные клапаны оптимальным вариантом для различных инженерных систем и маломощных промышленных установок.

Регулировка предохранительных клапанов

Регулировка предохранительного клапана осуществляется после окончания процесса монтажа.

При помощи стальной пружины клапан настраивают таким образом, чтобы усилие золотника прижимало устройство к седлу запорного органа и предотвращало несвоевременный сброс рабочей среды.

Настройка предохранительного клапана пружинного осуществляется при помощи специального винта. Конструкция предохранительного клапана устроена таким образом, что затяжка пружины сверх установленной величины, полностью исключена.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Шпонка что это такое

Преимущества применения предохранительных клапанов

Сбросные клапаны активно используются для предохранения от возникновения неполадок в системах, работающих под высоким давлением.
Преимущества использования клапанов, обеспечивающих нормализацию давления в системе, очевидны:

  • Невысокая цена устройства при длительном сроке эксплуатации.
  • Простота конструкции и легкость в эксплуатации.
  • Несложность монтажа и выбора рабочих настроек.
  • Разнообразие типов и габаритных размеров позволяет подобрать наиболее подходящий сбросной клапан в зависимости от технических характеристик системы.
  • Возможность использования устройств в агрессивной среде.
  • В зависимости от типа устройства бывают клапаны, которые устанавливаются как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Предохранительный клапан – относительно недорогой и надежный элемент, который является обязательной частью любой системы, работающей под высоким давлением. Правильный выбор предохранительного устройства, профессиональный монтаж, своевременное обслуживание и устранение неполадок обеспечит бесперебойное функционирование системы на протяжении длительного времени.

Источник: https://saz-avangard.ru/poleznaya-informatsiya/klapan-predokhranitelnyy-vse-o-tipakh-printsipe-raboty-i-ustroystve/

Назначение

Основное назначение предохранительного клапана – защита системы от повышенного давления, которое может привести к ее повреждению или даже разрушению. Клапан сбрасывает излишки рабочей среды при превышении предельного значения ее напора. Сброс происходит в дренажную систему или в атмосферу. После того, как давление в системе упадет до нормального, предохранительный клапан закрывается и сброс прекращается.

Принцип действия клапанов

Принцип работы любого предохранительного клапана чрезвычайно прост. Запирающий элемент прижимается к седлу пружиной. По мере роста давления оно начинает превозмогать силу сжатия пружины, сжимая ее и отодвигая запорный элемент от седла. В открытый просвет устремляются излишки жидкости или газа. По мере выхода напор снижается, пружина отжимает запорный элемент обратно к седлу.

Устройство закрывается и готово к следующему рабочему циклу. Сила сжатия пружины, а, следовательно, порог срабатывания регулируется винтом.

Классификация предохранительных клапанов

Специалисты классифицируют устройства по различным параметрам.

По принципу действия:

  • Прямого. Это классический механический предохранительный клапан.
  • Непрямого. Используется датчик давления, автоматика управления, дистанционно управляемый вентиль. Датчик с вентилем могут быть разнесены по разным местам конструкции.

По способу открытия затвора:

  • пропорционального (для малосжимаемых рабочих сред);
  • двухступенчатые (для газов).

По способу нагружения золотника:

  • пружинные;
  • рычажно-грузовые;
  • магнито-пружинные.

Существуют и другие типы аварийных предохранительных клапанов, применяемых в специальных промышленных установках.

Устройство различных предохранительных клапанов может различаться. Так, большая часть арматуры выпускается с одним седлом. Можно встретить и конструкции, в которых два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты подъема запорного элемента к его диаметру различают:

  • малого подъема: до 1/20;
  • среднего подъема: до 1/4;
  • полного подъема: свыше 1/4.

Чем выше степень подъема, тем быстрее срабатывает устройство. Малоподъемные модели применяются для жидкостей, там, где не требуется сбрасывать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота подъема пропорциональна напору среды. Полноподъемные называют также двухпозиционными. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

  • жидкостных систем высокого давления;
  • газов.

Такая конструкция позволяет быстро сбросить значительный объем газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Самые серьезные конструктивные различия наблюдаются в способах приложения нагружающей силы к запорному органу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в бытовых системах- водонагревательных, водопроводных, отопительных. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно настраивать ее на разные предельные значения.

Многие модели снабжаются рычагом принудительного ручного открытия затвора для того, чтобы время от времени проверять работоспособность. Для устройств, работающих в опасных и вредных для здоровья средах, ручная контрольная продувка не предусматривается.

Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрывается специальными антикоррозийными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотняется двойным сальником из особо стойких материалов (специальные сорта резины, фторопласт), исключающим в нормальных условиях проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции для противодействия силе напора используют силу земного притяжения. Они могут монтироваться только в строго определенном производителем положении относительно горизонта и не допущены к применению на транспортных средствах и других подвижных объектах. Вес груза передается через рычаг штоку золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубопроводе ниже порогового.

При больших значениях напора заметно увеличиваются габариты рычагов и грузов. Кроме того, они могут входить в резонанс и создавать высокие уровни вибрации.

Чтобы избавиться от этих эффектов, и применяют двухседельные клапаны, каждый из которых невелик по габаритам и весу. Регулировка таких устройств проводится добавлением или удалением части груза, размещенного на рычаге. Они отличаются стабильностью параметров работы и отсутствием эффекта старения пружин, снижающих их упругость.

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запорный элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а по достижении предельного напора автоматика управления отключает напряжение на катушке индуктивности. Давление среды отжимает золотник и затвор открывается.

В другой конструкции прижатие осуществляется мощной пружиной, а по достижении порогового значения напора управляющая команда включает соленоид, и он поднимает клапан.

Существует исполнение, в котором соленоид и прижимает золотник, и отжимает его под действием противоположно приложенного напряжения. В случае отключения питания устройство продолжает работать как обычное пружинное.

Главное преимущество магнитных устройств — для задания порогового значения нет необходимости в физическом доступе к арматуре. Порог можно изменить в настройках программы управления в зависимости от текущей ситуации или особенности данной стадии технологического процесса.

Такие конструкции стоят существенно дороже своих механических аналогов, но многократно окупают себя в сложных промышленных установках с большим чистом параметров и влияющих друг на друга элементов.

Технические требования к предохранительным клапанам

Основное требование, предъявляемое к аварийной арматуре- это надежность и четкость срабатывания. Достигается это за счет:

  • Быстрое открытие при достижении порога срабатывания.
  • Достаточная пропускная способность при открытии.
  • Четкое закрытие при снижении напора до допустимого уровня.
  • Гарантия герметичности и отсутствие утечек при нормальном напоре до и после срабатывания.
  • Безотказность в течении паспортного срока эксплуатации и проектного числа срабатываний. Стабильность параметров упругих элементов и качества поверхностей золотника и седла.

Вся предохранительная арматура обязательно должна периодически испытываться на работоспособность, целостность и качество уплотнений. Для этого ее демонтируют и направляют в сертифицированную поверочную лабораторию или испытательный центр. Для предохранителей, работающих в сложных установках непрерывного цикла, допускается проверка на месте. Ее проводят методом испытания в действии.

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.

Выбор аварийной арматуры

При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:

  • производительность бойлера или главного насоса;
  • объем и рабочая температура рабочей среды;
  • особенности ее циркуляции.

Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.

В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.

Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.

Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/predokhranitelnyj-klapan.html

Нужно ли устанавливать предохранительный клапан в водонагреватель

Сотрудники служб спасения и ЖКХ, а также специалисты в ремонте и производстве домашней техники уверенны: только с соблюдением правил и норм по установке техники могут обеспечить безопасность потребителя.

Но, как всегда, есть категория людей, которая по тем или иным причинам ставит под сомнения рекомендованные схемы установки и забывают или не хотят монтировать предохранительный клапан.

Например, если при установке отопительного бойлера не была соблюдена установка предохранительного клапана, то он может просто взорваться, причем этот взрыв будет такой силы, что может разрушиться целое здание, а также повредиться рядом стоящие. Что уж говорить о жизнях людей, находящихся рядом. Вот как важна эта небольшая деталь.

Предохранительный клапан в водонагревателе: для чего?

Если понять, как устроен предохранительный клапан, и какие функции он исполняет, становится сна его необходимость его установки.

Конструкция предохранительного клапана

Предохранительный клапан водонагревателя выполнен не сложно. Два цилиндра, стоящих друг напротив друга и имеющих общую полость.

  • Тарельчатый клапан, окруженный большим цилиндром, пропускает воду только в одну сторону. В принципе ничем не отличается от обратного клапана. Присоединение обеспечивается резьбой с двух концов.
  • Малый цилиндр имеют заглушку с одной стороны. Так же он оснащен патрубком для слива. Внутри него тоже есть тарельчатый клапан, но работающих в другую сторону.

[important]

Часто в предохранительном клапане есть рычаг для ручного слива, позволяющий сделать это самостоятельно.

[/important]

Особенности работы предохранительного клапана

Понять, как работает предохранительный клапан несложно.

Напор поступающей в клапан воды давит на элемент для клапана, который обеспечивает пропуск. Так в водонагреватель поступает вода.

Когда достаточное количество воды попадает в бак, внутреннее давление становится выше внешнего – это закрывать клапан. Когда вода начнет расходоваться из бака, клапан снова открывается и в него начинает поступать новая вода.
Второй клапан также оснащен пружиной, но она более сильная. Это необходимо для высокого давления, которое возникает от повышения температуры воды.

Пружина второго клапана более мощная, и рассчитана на повышенное давление в емкости бойлера, которое обязательно возрастает по мере нагрева воды.

При чрезмерном повышении давления пружина начинает сильно давить на сливное отверстие. Давление сбрасывается путем слива лишней воды.

Все это должно было убедить вас в необходимости использования предохранительного клапана. Для того чтобы вы приняли окончательное решение, попробуем привести пример.

Представим такую ситуацию, что водонагреватель не оснащен клапаном, предохраняющим отток воды из устройства.

Даже при условии стабильного давления в водопроводе, водонагреватель не будет правильно работать. Все из-за того, что при нагреве воды давление в водонагревателе будет повышаться.

Как только давление в водонагревателе превысит давление на входе, вода начнет идти в обратном направлении – из нагревателя в водопровод.

Эта вода может пойти по кранам в доме и другим точкам потребления.

Стоит отметить, что в данной ситуации водонагреватель будет и дальше функционировать на автомате, нагревая воду и расходуя электроэнергию.

Но более неприятной видится ситуация с перепадами давления в системе водоснабжения. В наших домах давление в системе не редко падает. Такое может происходить даже каждые сутки – в ночное время, когда водой мало кто пользуется.

Еще один вид форс-мажора в случае схемы без предохранительного клапана – отключение холодной воды. Согласитесь, это случается очень часто. В данной ситуации вода банально сольется в пустые трубы водопровода, а водонагреватель начнет работать без нее. Что случится, если нагревательные ТЭНы будут долго работать в закрытом пространстве и без воды – можете додумать сами.

Такой исход, правда, не очень вероятен. Ведь современные водонагреватели научились определять – есть ли в баке вода. Но вдруг у Вас модель без такого автоматического элемента? А еще он может тоже выйти из строя.

Возможно, Вы считаете, что в данной схеме подключения может использоваться обыкновенный обратный клапан. Но это не так.

Хотя такая идея все же заставляет некоторых потребителей реализовать схему с обратным клапаном. Но это может привести к ужасным последствиям в недалеком будущем.

Если сломается терморегулятор, эти последствия станут вполне реальными.

Вода в резервуаре подходит к состоянию кипения. В условиях замкнутости внутреннее давление в резервуаре начинает неуклонно расти. В таких условиях повышается точка кипения.

[warning]

При этом самое простое и сравнительно безопасное из всего, что может произойти – разрушение внутренней эмали резервуара водонагревателя.

[/warning]

Если вдруг в этот момент упадет давление – вследствие разрушения корпуса бака или открытия крана – точка кипения вернется на отметку в 100 градусов. При этом температура в самом баке окажется намного большей.

Сразу после этого вся вода начнет незамедлительно закипать и испаряться, вырабатывая колоссальный для такого промежутка времени объем пара. Это неминуемо приведет к взрыву огромной силы.

Именно от этого и предохраняет клапан, если он в нормальном состоянии. Еще раз вспомним его главные функции:

  1. Запирание обратного направления потока воды – из водонагревателя в систему холодного водоснабжения квартиры.
  2. Гашение последствий непостоянного давления и гидроударов.
  3. Сбрасывание необходимого количества воды для нормализации уровня давления в баке.
  4. Клапан с ручкой для слива поможет опорожнить бак водонагревателя для ремонтных работ.

После покупки устройства для нагрева воды, его нужно правильно присоединить к системе подачи воды. Поэтому Вам будет полезна информация о монтаже полипропиленовых труб для водоснабжения.

А здесь – статья о пайке труб.

Источник: https://aqua-samara.ru/vodosnabzhenie/oborudovanie/vodonagrevateli/nuzhno-li-ustanavlivat-predokhranitelnijj-klapan-v-vodonagrevatel.html

Клапан для водонагревателя: какой нужен и зачем

От правильной обвязки электрического водонагревателя накопительного типа (бойлера) зависит не только срок работы оборудования, но и безопасность жильцов. Именно так серьезно обстоят дела. А правильная его обвязка — это предохранительный клапан для водонагревателя на подаче холодной воды. 

Для чего нужен

Установка предохранительного клапана предотвращает повышение давления внутри прибора выше нормативного. Из-за чего давление повышается? Как известно, при нагревании вода расширяется, увеличиваясь в объеме.

Так как бойлер устройство герметичное, излишкам деться некуда — краны закрыты, на подаче обычно стоит обратный клапан. Потому нагревание воды приводит к увеличению давления. Вполне может случиться, что оно превысит предел прочности устройства. Тогда бак рванет.

Вот чтобы этого не произошло, ставят предохранительный клапан для водонагревателя.

Так выглядит установленный клапан для сброса давления в водонагревателе

Может не надо ставить предохранительный клапан, а просто убрать обратный? При достаточно высоком и стабильном давлении в водопроводе такая система будет некоторое время работать. Но решение в корне неверное и вот почему: давление в водопроводе редко бывает стабильным. Часто бывают ситуации, когда вода еле-еле бежит из крана. Тогда горячая вода из бойлера давлением вытесниться в водопроводную систему. При этом оголятся ТЭНы. Некоторое время они будут греть воздух, а потом перегорят.

Но перегоревшие ТЭНы — не самое страшное. Гораздо страшнее, если они раскаляться, а в это время резко поднимется давление в водопроводе. Попавшая на раскаленные нагреватели вода испаряется, происходит резкое увеличение давления — рывком — что приводит к гарантированному разрыву колбы бойлера. При этом, приличный объем обжигающей воды и пара, под большим давлением вырывается в помещение. Чем это может грозить — понятно.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Резьбовая заклепка как установить

Как работает

Предохранительный клапан для водонагревателя корректнее было бы назвать системой клапанов, так как их в устройстве два.

Расположены они в латунном или никелированном корпусе, который имеет вид перевернутой буквы «Т» (смотрите фото). В нижней части корпуса стоит обратный клапан, предотвращающий отток воды из водонагревателя при понижении давления в системе. В перпендикулярном ответвлении имеется другой клапан, который при превышении давления позволяет выпускать часть воды через штуцер.

Устройство предохранительного клапана для бойлера

Механизм работы следующий:

  • Пока давление в бойлере меньше чем то, которое в водопроводе (при заполнении или при открытом кране), тарельчатая пластина обратного клапана отжата потоком воды. Как только давление выравнивается, пружина поджимает пластину к выступам корпуса, перекрывая поток воды.
  • При включенном нагреве происходит постепенное увеличение температуры воды, а вместе с ней растет и давление. Пока оно не превышает предельное, ничего не происходит.
  • При достижении порогового уровня давление сжимает пружину предохранительного клапана, открывается выход к штуцеру. Некоторая часть воды из бойлера стравливается через штуцер. При понижении давления до нормального пружина запирает проход, вода перестает стекать.

По принципу работы понятно, что вода из штуцера будет постоянно подкапывать. Это происходит при нагреве воды, при понижении давления в водопроводе. Если вы периодически видите на штуцере воду, значит все работает нормально. Но сливающуюся жидкость надо отводить.

Для этого на патрубок надевают трубку подходящего диаметра, обязательно закрепляют ее хомутом. Нормальное рабочее давление бойлера — от 6 Бар до 10 Бар. Без механического крепления трубку сорвет в два счета, так что хомут подбираем качественный, затягиваем хорошо.

 Выводят трубку в ближайший канализационный слив.

Еще один момент: трубка на штуцер нужна прозрачная и желательно армированная (так называемая «елочка»). Почему армированная понятно — из-за давления, а прозрачная — для возможности контроля работоспособности устройства.

Виды и разновидности

Если речь идет об обычных предохранительных клапанах для водонагревателя, то они выглядят почти одинаково, отличаются только нюансы. Но именно эти небольшие детали отвечают за удобство и безопасность эксплуатации.

Предохранительный клапан для бойлера с возможностью принудительного сброса давления

На фото выше два предохранительных клапана со спускными рычагами. Они нужны для периодической проверки работоспособности. Флажок рычага приподнимают вверх. Он тянет за собой пружину, освобождая пусть для сброса воды. Эта проверка должна проводиться примерно раз в месяц. Также можно опорожнить бак бойлера — поднять флажок и ждать, пока все стечет.

Особенности конструкции

Разница в представленных моделях в том, что у модели на фото слева рычажок закреплен винтом. Это исключает возможность случайного открытия и полного сброса воды.

Еще два отличия бросаются в глаза. Это стрелка на корпусе, обозначающая направление движения воды, и надпись, показывающая на какое давление рассчитано устройство. Казалось, бы незначительные детали.

Но если с направлением движения воды разобраться можно (посмотреть в какую сторону развернут тарельчатый клапан), то с номиналом сложнее. Как отличить, например, на 6 Бар он или на 10 Бар? Только проверками. А как будут отличать их продавцы? Никак. По коробкам.

А если уложили не в ту коробку? В общем, без маркировки на корпусе клапан лучше не брать. Это обычно самые дешевые из китайских образцов, но разница в цене не настолько велика, чтобы стоило рисковать.

Предохранительные клапана — обслуживаемый и нет

Также обратите внимание на форму штуцера для сброса воды. У модели слева штуцер длинный, имеет нелинейную форму. На него довольно легко налезет шланг и длины хватит чтобы установить хомут. Форма штуцера у модели справа другая — с расширением к концу, но что важнее, штуцер короткий. На него шланг натянуть еще можно, но вот хомут под вопросом. Разве что проволокой обжать

На следующем фото предохранительные клапана без флажка принудительного сброса давления. Тот который слева, в верхней части имеет резьбовую крышку. Это обслуживаемая модель. При необходимости можно крышку открутить, убрать засор, накипь и другие загрязнения.

Модель справа — самый худший из вариантов. Никаких обозначений, принудительного сброса или обслуживания. Это обычно самые дешевые их имеющихся, но это — единственное их достоинство.

Для бойлеров большого объема

Все приведенные выше модели подходят для водонагревателей объемом до 50-60 литров. На бойлеры большего размера идут другие модели, во многие из которых встроены дополнительные устройства. Обычно это шаровый кран и/или манометр — для контроля давления.

Для бойлеров до 200 литров

Штуцер для сброса воды тут со штатной резьбой, так что проблем с надежностью крепления не возникнет. Такие устройства уже имеют довольно высокую цену, но и качество и надежность их гораздо выше.

С манометром и оригинальный

Не всем по внешнему виду нравятся эти устройства. Для тех, кто эстетике придает большое значение выпускаются очень даже привлекательные устройства. Цена их, правда, сравнима с ценой недешевого водонагревателя, зато красиво.

Можно ли ставить другие клапана

Иногда вместо специального предохранительного клапана для бойлера ставят подрывной, который предназначается для аварийного сброса воды на отоплении. Хоть функции у них и похожи, но основной режим работы отличается в корне. Подрывной должен срабатывать только в аварийных ситуациях. Он рассчитан на залповый сброс большого объема жидкости. Для постоянного стравливания небольших порций воды он не подходит. Соответственно, работать корректно не будет.

Другой случай — установка только обратного клапана. Он не даст стечь воде при понижении давления в водопроводе, но от повышения давления в бойлере не спасет. Так что этот вариант тоже не работоспособен.

Как выбрать и установить

Выбирают предохранительный клапан для водонагревателя по давлению, на которое рассчитан агрегат. Эта цифра есть в паспорте. Также на выбор влияет объем бака. Выпускают устройства с пределом срабатывания на 6, 7, 8, 10 Бар. В основном на такое давление и рассчитаны все агрегаты. Так что тут все просто.

Установка проста: на резьбу наматывается льняная пакля или фум-лента, после чего клапан накручивается а патрубок. До упора закручивается руками, затем еще один-два оборота при помощи ключей. Гораздо важнее правильно выбрать место для его установки. При монтаже водонагревателя этот клапан устанавливается непосредственно на патрубок входа холодной воды.

Пример установки

Далее может стоять еще обратный клапан, который называют еще запорным. Но это уже перестраховка — такое же устройство имеется в предохранительном, да еще часто после счетчика воды на входе. Схема монтажа приведена ниже. Это — один из нормальных вариантов.

Схема установки предохранительного клапана для бойлера

На схеме имеется шаровый кран. Он необходим для опорожнения бака перед консервацией на зиму (на дачах) или перед демонтажем для профилактики и ремонта. Но чаще ставят его на тройник, который накручивается непосредственно на входной патрубок водонагревателя. На тройник снизу накручивается предохранительный клапан, а в боковой отвод ставится шаровый кран.

Установка предохранительного клапана после тройника

Собственно, это все нормальные варианты.

Поломки, причины, устранение

В принципе, предохранительный клапан для водонагревателя имеет только две поломки: из него или часто течет вода или не течет совсем.

В первую очередь надо сказать, что стравливание воды при нагреве — это норма. Именно так должна работать система. Может стравливаться вода и при отключенном бойлере, если давление в трубах подачи холодной воды будет выше, чем предел срабатывания клапана.

Например, клапан на 6 Бар, а в водопроводе 7 бар. Пока давление не упадет, вода будет стравливаться.

Если такая ситуация повторяется часто, необходима установка редуктора, и лучше всего на воде в квартиру или в дом, но есть компактные модели редукторов, которые можно установить на входе в бойлер.

Обвязка бойлера с предохранительным клапаном и редуктором

Как проверить исправность клапана? Если есть рычажок аварийного сброса это сделать просто. Пи выключенном бойлере надо несколько раз поднять рычаг, спустив избыточное давление. После этого капель прекращается и не возобновляется до тех пор, пока начнется нагрев.

Если вода продолжает стекать, возможно, засорилась пружина. Если модель обслуживаемая, устройство разбирается, чистится, после чего ставится на место. Если модель не разборная — надо только купить новый клапан и поставить.

Так выглядит редуктор — для стабилизации давления на бойлере

Постоянно капающая вода — это неприятно и «бьет» по кошельку, но не опасно. Намного хуже, если при нагреве воды у вас ни разу не появилась вода в патрубке. Причина — засорился клапан или забился штуцер вывода. Проверяете оба варианта. Не помогло — меняете клапан.

Источник: https://stroychik.ru/vodosnabzhenie/predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya

3 вида предохранительных клапанов для систем отопления

Предохранительный клапан — это элемент, которые защищает сантехническое оборудование в системах отопления и водоснабжения от превышения давления до критического уровня. Защита обеспечивается сбросом избытка рабочей среды в автоматическом режиме. И затем сброс среды прекращается. Это происходит при снижении давления до допустимого значения. В этом материале рассмотрим основное устройство клапана, его разновидности и другие особенности.

Устройство клапана

Конструктивными элементами клапанов для предохранения от излишнего давления являются следующие основные элементы:

  • корпус
  • крышка
  • колпак
  • затвор
  • шток и пружина на нем
  • устройство для открытия клапана под «принуждением»

В корпусе на резьбе монтируется так называемое «седло». На него устанавливается золотник. Он фиксируется на оси клапана при помощи направляющей втулки. Седло вместе с золотником образуют затвор. В золотник вставляется шток. Он прижимает золотник к седлу за счет усилия пружины. Степень сжатия пружины регулируется нажимным винтом с контргайкой.

В колпаке размещено устройство принудительного открытия клапана. Оно состоит из рычага, который закрепляется на оси с вилкой. Для полного и быстрого открытия клапана предусмотрено специальное поджимное кольцо. Оно фиксируется отворотом стопорного винта.

Устройство принудительного открывания необходимо для проведения проверки работоспособности оборудования время о времени. Детали предназначенного для использования в жидкостях и газах оборудования покрываются специальным антикоррозийным составом.

Предохранительные клапаны в обязательном порядке проходят ревизию и проверку в специализированных лабораториях. Или непосредственно на месте применения (в случаях невозможности отправить прибор на обследование в лабораторию).

Проверяется работоспособность оборудования, целостность деталей, качество уплотнителей. Срок проверки устанавливает организация с соответствующими полномочиями. Ревизия осуществляется по графику. Но не реже одного раза в год.

Нужно это в первую очередь для того, чтобы ваша система отопления могла функционировать нормальным образом.

Качество оборудования регламентируется Государственными Стандартами, Техническими Условиями и различными отраслевыми указаниями.

Классификация оборудования

Существуют следующие виды предохранительных клапанов:

  1. Клапан пружинный.
  2. Клапан мембранный.
  3. Клапан обратный.

Предохранительный клапан пружинного типа является наиболее распространенным. Особенно часто применяется в системах при отоплении и горячем водоснабжении. Его основными преимуществами являются сравнительно простая конструкция и легкое регулирование.

Двухпозиционные агрегаты, клапаны прямого и непрямого действия – это разновидности оборудования пружинных предохранительных клапанов.

Существуют механизмы рычажного типа, которые тоже защищают систему от чрезмерно повышенного давления. Они состоят из золотника и груза. Так же в них есть рычаг. Эти устройства очень громоздкие. Поэтому применяются на трубах с диаметром более 50 сантиметров.

Предохранительные клапаны мембранного типа имеют в своей конструкции мембрану. Это ее основной элемент. Принцип действия состоит в разрыве мембраны. Разрыв происходит при повышении напора до критического уровня.

Такие клапаны герметичные, простые в изготовлении. И отличаются быстротой срабатывания. Но они требуют смены мембраны после каждого срабатывания. По этой причине рядом с мембранным клапаном всегда ставят пружинное устройство. Мембранные предохранительные клапаны бывают двух видов:

  • с разрывной мембраной
  • с хлопающей мембраной

Первый тип применяется в жидкостях и газообразных средах. Мембрана имеет форму купола, и бывает плоская форма мембраны. С изменением силы давления мембрана разрывается.

Второй вид мембранного клапана используется в рабочих средах с газообразным состоянием. При изготовлении мембраны используют специальную ткань из каучука. Вверху и внизу такой мембраны предусмотрены ножи.

Если давление повышается или понижается до определенных пределов, мембрана только выгибается. А если давление изменяется до критической отметки, мембрана касается ножей, и разрезается. Или, при недостаточном давлении, происходит пополнение запасов пара от дополнительной емкости. Таким образом происходит защита труб от перепадов давления при помощи мембранного предохранительного клапана.

Обратный предохранительный клапан устанавливается при использовании водонагревательного оборудования. Он необходим для предотвращения повышения рабочего давления внутри нагревательных приборов.

При определенных условиях в системах отопления и водоснабжения жидкость может начать течь в обратном направлении. Довольно частый пример – это когда горячая вода передавливает холодную или наоборот. Для таких случаев необходим обратный предохранительный клапан.

Маркировка устройств

Предохранительные клапаны подлежат обязательной маркировке. На корпус предохранительного клапана наносятся:

  • обозначение изделия
  • стрелка, которая указывает направление потока среды
  • значение номинального давления
  • значение номинального диаметра клапана
  • заводской номер клапана
  • дата изготовления

Маркировочную табличку прикрепляют, как правило, к крышке клапана или к наружной поверхности выходного фланца

Установка предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны после установки должны быть доступны для обслуживания. Клапаны закрытого типа монтируются внутри помещений; открытого типа-на воздухе вне помещений.

При установке предохранительных клапанов следует обращать внимание на то, чтобы они непосредственно сообщались с паром в защищаемом сосуде. Если это невозможно, установку следует производить на трубопроводе или специальном отводе в максимальном приближении к сосуду. Монтаж дополнительных приспособлений между сосудом и клапаном запрещен.

Когда давление сбрасывается в атмосферу, клапаны устанавливаются на высоте 6-30 метров над землей и не менее трех метров над уровнем зданий.

Предохранительные клапаны, как правило, устанавливаются в вертикальном положении. При этом нижний фланец клапана присоединяется к защищаемому оборудованию. А боковой выходной-к газоотводящей линии.

Предохранительные клапаны устанавливаются в соответствии со схемами установки. В схемах указывается число клапанов, их сечение, тип или марка изделия. Чаще всего клапаны монтируются в верхней точки системы отопления (кроме обратного).

При установке нужно следить, чтобы диаметр штуцера аппарата не был меньше диаметра приемного патрубка клапана. При установке системы аппаратов без запорной арматуры разрешается установка одного клапана на всю группу устройств.

Если в процессе эксплуатации сантехнического оборудования предусматривается остановка всех устройств в системе на долгое время, необходима установка двух клапанов. Каждый из них должен быть с пропускной способностью, достаточной для всей системы.  А переключатель должен быть настроен на отключение обоих клапанов не совместно, а поочередно.

Условия эксплуатации клапанов

После проверки и ревизии клапаны настраиваются и проходят необходимую регулировку на заданное давление. Затем прибор пломбируют. Установка без пломбы категорически запрещена. Все предохранительные клапаны имеют технологический паспорт или «карточки эксплуатации».

Срок эксплуатации предохранительный клапанов напрямую зависит от правильной эксплуатации и обслуживания. Часто в процессе эксплуатации возникают различные дефекты.

Среди них такие распространенные дефекты:

Утечка характеризуется пропуском рабочей среды. Возникает при повреждении уплотнителей и попадании на них посторонних предметов. А так же при деформации пружины. Устраняется продувкой, притиркой, заменой пружины, правильным монтажом или новой регулировкой клапана.

Пульсация-слишком частое открытие/закрытие.  Возникает при суженом сечении или большой пропускной способности. Устраняется проблема правильным подбором необходимых параметров.

Задиры во время эксплуатации возникают в результате перекосов при сборке. Устраняются при помощи механической обработки и дальнейшей правильной сборкой.

Условия хранения

Место хранения приборов должно находиться в сухом закрытом помещении. Приборы располагаются в вертикальном положении на специальных подкладках. Их помещают в ящики или стеллажи, которые обеспечивают вертикальное расположение.

При этом все детали должны быть смазаны и завернуты в промасленную бумагу.

Штуцеры в режиме хранения должны быть в плотно закрытом состоянии.

Читайте так же:

Источник: https://eurosantehnik.ru/predoxranitelnyj-klapan-dlya-sistem-otopleniya-chto-eto-takoe.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод
Молибден что это такое

Закрыть