Бытовой клапан для сброса избыточного давления воды для насоса

Установка и выбор клапана сброса избыточного давления

Клапаны сброса избыточного давления применяются в системах отопления для их защиты от повреждений в критических режимах работы. Позволяют предотвратить дорогой ремонт оборудования за счёт сброса из системы циркуляции избыточного давления. Отличаются повышенной надёжностью, неприхотливы в эксплуатации, просты в монтаже.

Что такое клапан сброса избыточного давления?

При проектировании отопительных систем важно устанавливать клапаны для сброса избыточного давления воды. Оборудование и все элементы рассчитаны на определённые механические нагрузки. В случае превышения номинальной величины контролируемого параметра они работают на предельных режимах, что негативно сказывается на сроке их эксплуатации. Обеспечивают оптимальные условия эксплуатации систем.

Устройство аварийного сброса может использоваться для следующих целей:

удаления из системы избыточного количества теплоносителя, повышаемого в результате его чрезмерного нагрева;
контроля давления — среднего или предельного.

Принцип работы

Принцип работы механизма основан на детектировании гидродинамического давления механическим способом и его сбросе до заданных параметров. Конструктивно это реализуется так: в металлическом корпусе расположен шток с мембранным клапаном, закреплённый в определённом положении пружиной.

При повышении давления пружина сжимается, мембрана приподнимается и часть теплоносителя сбрасывается. После нормализации параметров теплоносителя пружина разжимается и перекрывает патрубок для сброса.

Контроль может быть реализован механическим или автоматическим способом. Для правильной работы устройства важно исключить установку запорной арматуры или другого оборудования на контрольном участке трубы.

Технические характеристики

Имеют следующие технические параметры:

площадь проходного сечения — от 600 до 1800 см²;
погрешность контроля — от заданной величины на ±0,2 кПа;
рабочая среда — газовая, жидкая;
материал корпуса — сталь, латунь, бронза, заслонки — сталь или текстолит, уплотнителя — силикон, подшипника заслонки — фторопласт;
положение клапана — горизонтальное, вертикальное с отверстием вверх или вниз;
масса — от 6,4 до 16,8 кг.

Виды и конструкция

Аварийные клапаны сброса давления состоят из следующих конструктивных элементов:

литого металлического корпуса;
пружины;
запорного тарельчатого элемента;
рычага управления тарелью;
предохранительного рычага блокировки;
регулятора сжатия пружины;
опциональных деталей — счётчиков, кнопок управления, барометров, цифровых датчиков.

По способу подключения к трубам бывают следующих видов:

резьбовые — на патрубках нарезана наружная резьба стандартных размеров;
фланцевые с болтовым соединением — применяются для установки на промышленном оборудование;
приварные — обеспечивают максимальную герметичность стыковочных швов, несъёмные.

Типы предохранительных устройств по принципу работы:

прямого действия — теплоноситель напрямую контактирует с пружинным механизмом;
непрямого — применяется промежуточный элемент, оказывающий давление на пружину.

По способу нагрузки на мембрану:

пружинные;
рычажно-грузовые;
магнитно-грузовые.

Пружинные

Конструкция пружинной модели — литой корпус, внутри которого закреплён шток с пружиной, запорной мембраной и регулировочным винтом. Мембрана, контактирующая с агрессивными средами, дополнительно покрывается полимерным слоем.

Рычажно-грузовые

Вместо пружины в данной конструкции используется противовес с грузом. Когда давление на мембрану смещает равновесное положение рычага, срабатывает клапан. Обладает большей надёжностью, чем пружинная конструкция, регулировка нагрузки менее точная.

Высокую герметичность удаётся получить при использовании в конструкции двух сёдел и больших по величине грузов. Внутри корпуса расположено 2 затвора, работающих параллельно. Скорость срабатывания при этом увеличивается, а длина рычагов уменьшается.

Преимущества и недостатки

Сбросной клапан обладает рядом следующих преимуществ:

исключает гидроудары, скачки давления;
не допускают появление воздушных пробок в системе транспортировки жидких сред;
простая конструкция, которую легко обслуживать и ремонтировать;
относительно невысокая стоимость;
возможность автоматического контроля и сброса давления;
простая технология установки;
неприхотливость к условиям эксплуатации;
не требуют частого обслуживания.

наличие погрешности срабатывания;
повышенный износ ответственных деталей;
ограниченный срок эксплуатации.

Как выбрать арматуру

Выбор клапана основан на технических параметрах подключённого оборудования, рабочего давления системы, требований проектной документации.

Вентили экстренного сброса давления выбирают на основе следующих критериев:

сечения трубопровода;
типа и свойств перекачиваемого вещества;
температуры транспортируемой среды;
номинального и предельного давления;
максимальной высоты, на которую способен подниматься шток клапана.

По давлению выбор нужно осуществлять следующим образом:

в системах с низким рабочим давлением до 1 бара следует подключать клапаны 1,5 бар;
к котлам газовым и твердотопливным 1–2 бара — защитное устройство, рассчитанное на 3 бара;
водяное нагревательное оборудование до 4 бар необходимо оснащать клапанами на 6 бар;
на котлы до 8 бар нужно монтировать устройства на 10 бар.

Нижний предел срабатывания клапана наступает в случае превышения рабочего давления на 10% от номинального, а закрытие — при понижении на 20%. Поэтому рекомендуется приобретать конструкции с оптимальным запасом по предельному давлению 20–25%.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Для максимальной защиты системы от избыточного давления необходимо соблюдать правила по установке и эксплуатации сбросного клапана:

подключение выполняют на выходном патрубке отопительного оборудования;
для монтажа выбирают максимально высокую точку трубопровода;
сбрасывающий патрубок обязательно соединяют с отводящим каналом, подключённым к системе канализации;
диаметр пропускного отверстия клапана должен по площади соответствовать внутреннему диаметру трубы;
расположение устройства контроля располагают в доступном для обслуживания месте;
рекомендуется использовать быстросъёмные соединения;
если нужно соединить трубы после установленных клапанов, то диаметр выходной части должен быть равным или превышать площадь их сечений;
при монтаже двух устройств сброса давления сечение трубы суммарно на 25% должно превышать площади пропускных отверстий;
между котлом и клапаном запрещается устанавливать врезки и ответвления коммуникаций;
после монтажных работ нужно убедиться в открытии клапана при заданных параметрах;
обслуживание следует проводить строго в соответствии с требованиями производителя.

При длительной эксплуатации на внутренних поверхностях образуются засоры, которые могут негативно влиять на время срабатывания клапана. Важно использовать специальные растворы для их очистки. Подойдут спиртовые или уксусные растворы для этих целей.

Если были замечены подтёки на корпусе, то устанавливать заглушки категорически запрещено, так как это может привести к аварийным последствиям. Нужно выполнить оперативную замену устройства, подобрав правильные параметры.

Для контроля состояния, настройки и проверки работоспособности клапана нужно пользоваться показаниями манометров, датчиков температуры и других приборов. Это позволит не привлекать специалистов, а решать все необходимые задачи самостоятельно.

Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и Вы не пропустите еще множество полезных статей! И заходите к нам на сайт , там еще много полезной информации касающейся труб.

Источник

Предохранительный клапан в системе водоснабжения и другие виды сантехнической арматуры

Обвязка бойлера включает предохранительный клапан

Для чего нужен предохранительный клапан в водоснабжении? Как устроен этот клапан? Какие еще виды арматуры применяются в системах водоснабжения и отопления? Давайте разбираться.

Устройство и разновидности

Типичный клапан имеет два патрубка — для подключения к водопроводу и дренажный. При этом дренажный патрубок может быть гладким или снабжаться резьбой.

В корпусе находится пружина с герметично перекрывающим седло нормально закрытым (то есть в отсутствие внешних воздействий находящимся в закрытом положении) клапаном. Вода давит на клапан со стороны седла.

При определенном уровне давления клапан открывается и остается открытым до момента, пока оно не упадет ниже порогового значения. Вода все это время сливается через дренажный патрубок.

Внешний вид и устройство клапана

Любопытно: большая часть недорогих клапанов не позволяет изменить заводскую настойку и срабатывает при заданном производителем давлении 1,5 — 7 кгс/см2. При этом они могут быть открыты вручную. Однако существуют и регулируемые устройства, позволяющие задать давление срабатывания в диапазоне 1-16 атмосфер.

Регулируемый клапан размером 1/2 дюйма

Что еще полезно знать об этом виде арматуры?

Разница между клапанами одного типа (регулируемыми и нерегулируемыми) сводится в основном к различиям в диаметре и типе (наружная или внутренняя) резьбы для присоединения к трубопроводу;
Типичная цена нерегулируемого устройства размером ДУ15 — 300-400 рублей, регулируемого — на 50-80% дороже;
Некоторые производители предлагают модели с встроенным манометром, позволяющим визуально контролировать текущее давление в трубопроводе.

Особый случай

Так называемая группа безопасности для бойлера представляет собой два разных клапана, смонтированные в одном корпусе — предохранительный и обратный. Это устройство легко узнать по двум резьбам для присоединения к водопроводу и по стрелке на корпусе, указывающей направление протока воды.

На фото — группа безопасности для накопительного водонагревателя

Функции

Предохранительные клапаны для систем водоснабжения и отопления предотвращают рост давления выше уровня их срабатывания и защищают от повреждений трубопроводы, фитинги и прочую арматуру.

Стоит уточнить: они не применяются в системах ХВС, централизованного ГВС с подачей воды из теплотрасс и центрального отопления. Члены клуба — ГВС с приготовлением воды в накопительном водонагревателе (электрическом бойлере или косвеннике) и автономное отопление.

Контур ГВС с накопительным водонагревателем косвенного нагрева

Накопительный водонагреватель любого типа должен снабжаться обратным клапаном на входе.

Да просто потому, что без этого клапана вода выльется из бойлера при отключении и сбросе магистрального водопровода. Видите ли, его входной патрубок открывается в бак чуть выше уровня дна: такое устройство позволяет добиться расслоения воды по температуре.

Схема устройства электробойлера

Заметьте: помимо финансовых затрат, сброс воды из бака будет означать высокую вероятность выхода из стоят ТЭНов электрического бойлера.

А теперь представьте себе, что произойдет после заполнения и включения бойлера, отделенного от водопровода ХВС обратным клапаном.

Температура воды начнет расти;
По мере нагрева ее объем в полном соответствии с законами физики станет увеличиваться;

Рост объема при нагреве воды

Рост объема почти несжимаемой жидкости в замкнутом пространстве бака вызовет стремительное увеличения давления.

Тут-то и приходит на помощь установленный на водоснабжение клапан предохранительный: он сбросит избыток воды в дренаж и тем самым снизит уровень давления.

Отопление

На отоплении наш герой входит в группу безопасности котла и выполняет ту же функцию, что и на ГВС: сбрасывает часть теплоносителя при опасном росте давления.

Клапан работает в паре с мембранным расширительным бачком и дублирует его функции: в штатном режиме избыток теплоносителя вмещает за счет сжатия воздуха, отделенного от воды эластичной мембраной, расширительный бак. Если давление продолжает расти вследствие неправильного расчета объема бачка или перегрева теплоносителя — срабатывает клапан.

Обвязка котла на твердом топливе

Кстати: установка расширительного бака практикуется и с бойлерами значительного объема. Она ощутимо сокращает расходы на водоснабжение: без расширительного бачка при каждом нагреве воды в 300-литровом косвеннике с 10 до 70-ти градусов по шкале Цельсия в дренаж будет сливаться 6 с небольшим литров горячей воды.

Бачок в обвязке косвенника

Монтаж

Есть ли какие-то тонкости у установки предохранительного клапана своими руками?

На ГВС он монтируется перед входным патрубком бойлера и после обратного клапана (разумеется, если клапаны не объединены общим корпусом);

Клапан на входе бойлера

На отоплении включающая предохранительный клапан группа безопасности стоит на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла — там, где в первую очередь начинает расти давление при перегреве теплоносителя;

Группа безопасности смонтирована на минимальном расстоянии от выходного патрубка котла

Однако: большинство ТЭНовых электрических и настенных газовых котлов комплектуются собственной группой безопасности, находящейся внутри корпуса.

Предохранительный клапан в корпусе газового котла

Для герметизации резьбы на подключении к водопроводу можно использовать любую термостойкую подмотку — лен с краской или герметиком, ленту ФУМ или полиэстеровую нить с силиконом (к примеру, Тангит Унилок);

Материалы для подмотки трубных резьб

Дренажный патрубок направляется в отвод внутренней канализации или любой подключенный к ней сантехнический прибор. При необходимости дренаж наращивается трубкой.

Дренаж соединяется с канализацией или направляется в ближайший сантехприбор

Обслуживание

Единственный тип обслуживания, необходимый нашему герою — периодическая (ежемесячная) проверка работоспособности. Дело в том, что клапан может слипнуться с седлом, что увеличит давление срабатывания. Инструкция по проверке предельно проста: достаточно на пару секунд открыть клапан принудительно.

Кто еще

Давайте познакомимся с еще несколькими разновидностями наиболее востребованной сантехнической арматуры.

Название и фото	Описание и функции
Перекрывает воду шаровым затвором при повороте штока. Имеет только два рабочих положения — «полностью открыт» и «полностью закрыт». На голову превосходит своих предшественников — пробковые краны и винтовые вентиля — по отказоустойчивости.
Регулировочный клапан (дроссель)	Дроссель, он же — балансировочный вентиль для водоснабжения и отопления, позволяет ограничить пропускную способность трубопровода для выравнивания температуры отопительных контуров или расхода воды на ветках водопровода. Конструктивно напоминает винтовой вентиль, но с игольчатым клапаном и износостойким уплотнением штока.
	Механический или электронный термостат управляет положением затвора регулировочного клапана в зависимости от температуры рабочей среды или воздуха в помещении. Затвор приходит в движении при изменении объема рабочего тела термостата (жидкости или твердого материала с высоким коэффициентом термического расширения) или при запуске сервомотора.
	Механическое устройство для понижения давления воды до нормативных значений (1,5-4,5 кгс/см2). Наиболее распространенные поршневые редукторы работают за счет разницы в площади (и, соответственно, в усилии воздействия на них рабочей среды) перекрывающего воду клапана и расположенного после него по току воды поршня.
	Гребенка с несколькими отводами для параллельного подключения отопительных или сантехнических приборов. Так называемая коллекторная разводка позволяет независимо друг от друга настраивать расход теплоносителя через несколько отопительных контуров. Кроме того, она выравнивает напор на сантехнических приборах при расходе воды через водоразборную арматуру одного из них.
	Осуществляет грубую фильтрацию воды, задерживая крупные взвеси на нержавеющей сетке. Фильтрация особенно важна, если вы пользуетесь сантехникой с керамическими затворами: керамика скалывается при попытке закрыть заклиненный песком картридж в однорычажном смесителе или кранбуксу.
	Уже знакомое нам устройство представляет собой стальной бак с разделяющей его на водяной и воздушный отсеки эластичной грушевидной мембраной. Бачок вмещает избыток расширяющейся воды при ее нагреве в замкнутом контуре.
	Брат-близнец расширительного бачка, предназначенный для холодной воды. Используется в качестве резервной емкости и для стабилизации давления при работе насоса.
	Ограничивает движение воды или теплоносителя одним направлением. Наиболее распространенные пружинные клапаны перекрывают воду латунным или пластиковым затвором с возвратной пружиной.
	Отводит из циркуляционных систем ГВС и систем отопления воздушные пробки и образующийся при перегреве котла пар. Монтируется в верхних точках контура или после циркуляционного насоса. Работает за счет изменения уровня жидкости в рабочей камере: клапан открывается и закрывается поплавком.

Заключение

Разумеется, наш миниатюрный обзор арматуры не претендует на полноту: мы описали лишь некоторые из наиболее востребованных видов арматуры. Узнать больше о том, зачем нужно ставить предохранительный клапан на водоснабжение, вам поможет видео в этой статье. Успехов!

Источник