Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Отопительное оборудование

Функционирование автономных отопительных систем порой нарушается за счет неправильной эксплуатации, повышения давления, резких перепадов температуры. В подобных случаях могут быть серьезные последствия, самое незначительное, что может случится это поломка отдельных элементов. А более серьезное – разрушение здания и реальная опасность для жизни.

Избежать подобные риски позволит клапан предохранительный, встроенный в систему отопления. В данной статье будет подробно рассмотрен вопрос о том, что из себя представляет данный клапан, принцип его действия. Кроме того, будут приведены разновидности предохранительных клапанов, рассмотрен вопрос о том, чем они различаются друг от друга, правила монтажа в отопительную систему, будут даны рекомендации как выбирать и настраивать предохранительную арматуру.

Предназначение предохранительного клапана

Температура воды, заполняющей системы отопления равняется приблизительно 15 градусам. Вода циркулирует в замкнутой цепи, после нагрева теплоносителя, он увеличивается в объеме в несколько раз. Одновременно значительно увеличивается давление, которое оказывается на трубы изнутри, а также на приборы, вмонтированные в систему.

Когда предельная норма превышается более чем в 3,5 бар, тогда неизбежны следующие последствия:

  • образуется протечка, где стыкуются элементы трубопровода;
  • у труб из полимеров повреждаются или разрываются элементы соединения;
  • котловой бак может взорваться;
  • в котельной у электрического оборудования происходит короткое замыкание.

Более всего подвержены аварийным ситуациям твердотопливные котлы, так как в них затруднительной регулировать уровень теплоотдачи.

У газового и электрического оборудования производительность легко изменяется от начальных до предельных температур и от предельных до начальных. Часто они снабжены автоматикой безопасности, которая отключает работу при сильном увеличении температуры. Мощность горения разного рода топлива в твердотопливных котлах регулируется лишь открытием или закрытием заслонки. К тому же интенсивность теплоотдачи изменяется не моментально, а постепенно. В связи с тем, что теплогенератор обладает инерционностью, у жидкого теплоносителя может возникать сильный перегрев.

Когда температура воды в сети доходит до нужной температуры за счет хорошо раскаленных дров, тогда поступление воздуха перекрывается и пламя постепенно начинает угасать. Но в это же время раскаленная топка выделяет тепло. Теплоноситель, нагреваясь до 95 градусов, начинает закипать и запускать процесс парообразования. За счет этого происходит резкий подъем давления.

В подобных случаях запускается в действие предохранительный клапан. Когда достигается предельное значение давления, с помощью клапана затвор открывается, и пар выходит наружу. В результате значения стабилизируются и клапан закрывается.

Наличие клапана обязательно также и для паровых котлов и печей с водяным контуром. Большинство экземпляров отопительных систем обеспечиваются клапаном еще в процессе производства. Зачастую данный прибор является главным элементом, обеспечивающим безопасность. Как правило он врезается напрямую в теплообменник или монтируется в трубопровод, проходящий рядом с котлом.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Виды клапанов и принцип их работы

Спускной клапан состоит из двух обязательных элементов: задатчика, обеспечивающего силовое воздействие и затвора с седлом, образующих запорную деталь. Существуют разные виды оборудования, которые отличаются друг от друга некоторыми особенностями. Их объединяют в классификации по конкретным признакам.

Классификация по признаку №1 – прижимающий механизм

Оборудование данной классификации более всего подходит для отопления квартир и частных домов. Их строение максимально упрощенное и надежное, по габариту оборудование этого типа небольшое, ценовая категория доступная. Также их возможно комбинировать с прочими элементами, обеспечивающими безопасность. На мощность срабатывания самого механизма воздействует параметр давления, за счет которого приходит в действие клапан.

Пружинные предохранители приводятся в действие следующим образом:

  • потоком воды оказывается воздействие на затвор;
  • усилие пружины сдерживает перемещение теплоносителя;
  • при максимальном давлении сила сжатия сдерживается, и шток золотника слегка поднимается вверх;
  • в патрубок выхода направляется жидкость;
  • объем воды внутри системы стабилизируется;
  • затвор закрывается пружиной, и он переходит в исходное положение.

Основание пружинного механизма изготавливается из латуни высокого качества и повышенной прочности с использованием метода горячего штампования. Пружина изготавливается из стали. Из полимерных материалов выполняется уплотнитель, мембрана и рукоятка.

Часть производителей изготавливают оборудование с определенными настройками, установленными еще на заводе. Кроме того, имеются варианты, настройки которых можно установить в процессе монтажа, когда производятся работы по пуско-наладке.

Менее распространены предохранители рычажно-грузового типа.Их редко используют для отопительных систем с использованием котла в частных домах.Чаще всего они эксплуатируются в отрасли промышленности с крупным производством, там диаметр трубопровода превышает 200 мм. В подобных механизмах усилие на шток создается грузом, который устанавливается на рычаге, а не пружиной. Груз перемещается вдоль рычага, сила прижатия штока к седлу тем самым регулируется.

Клапан рычажно-грузового типа открывается в тот момент, когда давление золотника в нижней части достигает максимальных показателей, которые исходят от рычага. Затем вода просачивается сквозь отверстие сброса.

Масса груза и длина рычага определяют диапазон настроек и давление срабатывания. Предохранители рычажного типа также надежны, как и пружинные приборы, однако ценовая категория у них выше. Эти приспособления крепятся на фланцевые детали, соединяющие трубы, которые имеют диаметр условного прохода в 50 мм и выше.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Классификация по признаку №2 – высота подъема затворного механизма

Затвор в предохранительном клапане малоподъемной способности поднимается не более чем на 0,05 мм диаметра седла. В подобном оборудовании механизм открывается пропорционально. Он обладает более меньшей пропускной способностью и более простой конструкцией. Оборудование с малоподъемной способностью используют на резервуарах с жидкой средой. Приборы с полноподъемной способностью затвор поднимается выше. По этой причине пропускная способность таких приборов выше, чем у малоподъемных механизмов, а значит они обладают способностью сбрасывать излишний теплоноситель в большем объеме.

Классификация по признаку №3 – скорость срабатывания

Крышка, которая закрывает предохранительные пропорциональные клапаны, раскрывается поэтапно. Зачастую она открывается соответственно тому, как растет давление, которое воздействует на поверхность изнутри. В то время как механизм поднимается, постепенно начинает увеличиваться количество сбрасываемого теплоносителя. Данные конструкции возможно применять и в сжимаемой среде, однако преимущественно их используют в системах отопления с водой и иными жидкостями.

Отличительной чертой клапанов двухпозиционного типа является быстрое срабатывание, при котором открытие происходит полностью, в то время как достигаются максимальные показатели отметок давления в отопительной системе, и за счет которых предохранительный затвор открывается.

Согласно рекомендациям специалистов данные приспособления лучше использовать в сжимаемой среде. Среди их заметных недостатков выделяется автоматические колебания затвора.

При вводе в эксплуатацию клапана двухпозиционного типа в систему отопления с жидким теплоносителем нужно помнить, что при резком открывании затвора сбросится вода в большом объеме. В связи с этим давление резко упадет. Моментально произойдет закрывание клапана, в результате случится гидравлический удар. Таких рисков нет у пропорциональных устройств.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Характерные черты аварийных клапанов трехходового типа

Отдельного разговора заслуживает клапан трехходового типа, который снабжен переключателем в ручном или электрическом режиме. Для потребителей данное устройство менее известно. Он необходим для систем с контурами низких температур.

Предохранители в конструкции снабжаются отверстиями в количестве 3 штук, одно отверстие служит для входа, два других – для выхода. Потоки среды регулируются с помощью заслонки, выполненной в виде штока или шара. Жидкость в системе перераспределяется вращательными движениями.

Стандартная ситуация: в частном доме введена в действие отопительная схема с использованием теплого пола и простых радиаторов. Для приведения в действие второго варианта теплоноситель должен быть не сильно горячим. Вода нагревается котлом в любой отопительной системе примерно до одной и той же температуры. А значит необходимо использовать устройство для перераспределения, этот вопрос отлично решается с помощью трехходового клапана.

На трехходовой клапан возлагаются следующие задачи:

  • разграничивать области;
  • распределять соответственно зонам плотности потока;
  • выступать в качестве вспомогательного элемента для перемешивания теплоносителя в магистралях или обрабатывания для направления в систему теплого пола воды с более низкой температуры, чем в радиаторы.

Для того чтобы все время самостоятельно не контролировать температуру среды нужно акцентировать внимание на клапаны с сервоприводом. Подобный механизм функционирует за счет датчика, который вмонтирован в низкотемпературный контур. Когда температура начинает колебаться, запорное устройство срабатывает, тем самым закрывая или открывая поступление жидкости из зоны обработки.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Как выбрать подходящую модель

Для того чтобы выбрать нужное предохранительное устройство, необходимо в обязательном порядке тщательно изучить технические характеристики конкретной котельной установки. Не рекомендуется избегать подробного изучения инструкции, которую выпустил производитель. Там подробно расписываются максимальные значения.

Немаловажное значение при подборе отопительного устройства имеют следующие показатели:

  • Предельное разрешимое давление среды для обеспечения тепловой энергии нагревательных элементов;
  • Производительные характеристики котла;
  • Размеры предохранительных клапанов.

Рекомендуется обращать внимание на то, чтобы механизмы, которые регулируют давление в системе обладали диапазоном, в котором заключаются характеристики конкретного котла. Давление срабатывание примерно на 30% должно превышать тот показатель, который необходим для бесперебойного функционирования системы. Размер клапана для предохранения не должен быть меньше, чем диаметр подводящего патрубка. В противном случае длительное гидравлическое воздействие не позволит в полном объеме осуществлять конкретные задачи.

Самый подходящий материал, из которого должно быть выполнено оборудования – это латунь. У латуни меньший коэффициент температурного расширения, при котором невозможно подвергнуть корпус разрушению под воздействием повышенного давления.

Блок регулирования выполняется из пластика, обладающего термостойкими свойствами, который сохраняет требуемую жесткость и при соприкосновении с бурлящей жидкостью.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Настройка и правила установки

Если установка предохранительного клапана для системы отопления будет производится собственными силами, то необходимо заблаговременно обзавестись необходимыми инструментами. Для монтажа потребуются гаечные и разводные ключи, отвертки с крестовым наконечником, рулетка, плоскогубцы, герметик силиконовый.

Перед началом работ следует выбрать нужное место для монтажа. Клапан предохранительного типа необходимо устанавливать на трубопроводе с подающей функцией вблизи выходного патрубка на котле. Рекомендованное расстояние между компонентами должно составлять 2-3 см. Каждый прибор сопровождается нормативной документацией, в которой описан каждый шаг установки оборудования.

Имеются также общепринятые правила, подходящие для любого вида клапанов:

  • когда предохранитель не включен в группу безопасности в конструкцию необходимо установит манометр;
  • в клапанах пружинного вида ось должна находиться строго вертикально и быть расположена четко под основанием устройства;
  • если устанавливается оборудование рычажно-грузового типа, то рычаг должен быть установлен строго горизонтально;
  • чтобы предотвратить износ корпуса из-за движения клапана, рекомендуется выполнять работы ключом там, где происходит навинчивание;
  • в системе отопления, где жидкость циркулирует естественным ходом, клапан, обеспечивающий предохранительную функцию монтируется в самой высшей точке.

Гостехнадзор утвердил методику, на основании которой подбирается условный диаметр приборов. Также существуют специальные программы, с использованием которых можно рассчитать диаметр.

Разновидности, назначение, монтаж и схемы предохранительного клапана в отопительных системах

Выводы

Клапан предохранительного типа является надежным и одновременно простым приспособлением. Его главная задача заключается в том, чтобы обезопасить жилье от внезапных аварийных ситуаций, которые возможно в системах отопления. Все, что необходимо это подобрать надежное устройство с теми характеристиками, которые подходят для конкретных условий, а далее произвести грамотный монтаж.

Оцените статью
Добавить комментарий