Клапан сброса избыточного давления воды, воздуха

Советы по выбору

Перепускные клапана соответствуют показателям тепловых генераторов, имеют соответствующую пропускную способность и допустимое значение давления. Патрубки соединяются без фитингов, для этого подбирают их диаметр, чтобы не повышать уязвимость трубопровода.

Переливные клапаны иногда продаются в комплекте с водонагревателем или отопительным агрегатом, или устройство приобретается дополнительно и зависит от вида топлива и технических характеристик. Учитывается способность пользователя настраивать автоматику и выставлять рабочие параметры. Цена играет роль только при выборе модели однотипных устройств с равными параметрами, но различающихся по стоимости.

Советы по настройке и обслуживанию

Ставить вентиль с регулировкой диапазона избыточного давления стоит тем, кто уже имеет опыт в расчете требуемого значения. Открытие сливного отверстия начинается при давлении, выбранном настройкой. Но полностью оно открывается обычно при давлении, превышающем начальное значение на 20%. Но расчет не может базироваться только на этом показателе, потому что такое понижение рабочего напора в системе носит нелинейный характер. Сброс части носителя уже приводит к уменьшению нагрузки на затвор клапана. Поэтому для точного расчета пропускной способности устройства ориентируются на диаграммы, приводимые в техпаспорте.

Следует учитывать, что погрешность настройки большинства регуляторов составляет 10%. Для первоначальной регулировки и последующего контроля рекомендуется устанавливать манометры до и после точки перепуска.

Сама настройка проводится либо сдвигом бегунка вдоль шкалы, либо вращением регулировочного винта. После установки и проверки требуемого значения, винт закрепляется зажимной гайкой.

Текущий уход за перепускным клапаном заключается в ежемесячном контроле начального давления срабатывания и скорости его открывания. Следить нужно и за состоянием фильтров.

При неправильной работе клапана следует его демонтировать, разобрать и промыть все детали. Возможно, неисправность вызвана простым засорением механизма.

Особенности монтажа

Конкретное место установки перепускного устройства зависит от схемы и типа трубопровода. Клапан может встраиваться в дополнительный отводной контур. Для отопительных систем замкнутого цикла сброс излишнего давления проводится в трубопровод обратного направления. Допускается также его применение в качестве предохранительного вентиля, с настройкой на аварийное давление и со выводом жидкости в канализацию.

В схеме одноконтурной отопительной магистрали перепускной клапан устанавливается в байпасный отвод после нагнетательного насоса.

Для большей сохранности и безопасности всего отопительного контура желательно помимо перепускного устройства установить и дополнительные:

• обратный клапан для предотвращения обратного направления потока,
• воздухоотводной вентиль для стравливания воздушных пробок,
• сливной кран для полного сброса носителя из системы,
• для систем малого диаметра коттеджного типа – сетчатые фильтры.

В многоконтурных системах перепускные клапана устанавливаются в каждом контуре.

Конструкция и принцип работы любого перепускного клапана

Его корпус изготавливается из стали или латуни. Основным элементом внутреннего механизма является затвор (заслонка), закрывающий пропускное отверстие. Затвор удерживается в закрытом состоянии пружиной. В отдельных моделях его роль выполняют мембрана или диафрагма. Усилие пружины регулируется настроечным рычагом, выведенным на внешнюю поверхность корпуса.

Гидравлика работы основана на давлении потока рабочей среды в трубопроводе на затвор, находящийся внутри корпуса. Пока усилие меньше установленного регулировками рычага, сливное отверстие остается закрытым. Как только напор становится больше настроечного, давление на пружину приводит к ее сжатию. В результате отверстие для слива оказывается приоткрытым, и часть потока перепускается в обходной контур, уменьшая давление в основной гидросистеме.

Дальше происходит обратный процесс – снижение напора приводит к разжиманию пружины и закрытию затвора, и клапан снова готов к очередному сбросу. Выравнивание давления происходит постоянно, в автоматическом режиме. При работе системы в режиме «закрытой водяной задвижки» перепускной канал остается постоянно открытым, обеспечивая постоянную рециркуляцию потока носителя по обходному контуру.

Области применения

Автоматика регулирует давление в обратном и подающем контуре трубопровода, предназначается для отопительных магистралей закрытого типа. Нормализация напора осуществляется, когда закрыты вентили радиаторов и уменьшена тепловая нагрузка.

Клапан обеспечивает преимущества при эксплуатации:

• уменьшает нагрузку на работающий насос;
• предотвращает образование ржавчины внутри котла;
• устраняет шумы и гудение в трубах;
• увеличивает степень нагревания энергоносителя в обратном контуре;
• снижает гидравлические потери.

Перепускные клапаны используются в трубопроводах разной сложности. Автоматический клапан устанавливается для стабилизации давления:

• В многоконтурных системах подачи тепла. Потребление энергоносителя снижается при отключении одной из веток трубопровода, что ведет к повышению мощности напора. Поддержка давления на требуемом уровне позволяет избежать прорывов коллектора и перегрузки теплогенерирующего агрегата.
• В трубопроводах отопления, где установлены регуляторы температуры, и в магистралях горячей воды. Количество теплоносителя увеличивается или уменьшается в случае настройки температуры жидкости. Требуется восстановление баланса напора в ветке трубопровода.
• В линиях водоснабжения с установленными накопительными водонагревателями. Изменения объема от частого забора горячей воды ведут к дисбалансу. Перепускное устройство используется для предупреждения поломок и аварий.

Что собой представляет и для чего он нужен

Объем теплоносителя меняется в процессе работы. Изменение напора ухудшает работоспособность тепловой магистрали. Трубы прогреваются неравномерно, в отдельных участках скапливается воздух, приходят в негодность узлы. Баланс давления поддерживается вручную, но лучше изменение количества топлива доверить автоматике, для чего нужен клапан в системе.

Технические характеристики устройства:

• DN — номинальный диаметр патрубков для подсоединения. Значение используется в случае стандартизации типовых размеров коллекторной арматуры. Фактический DN может незначительно изменяться в сторону увеличения или уменьшения. Аналогичная характеристика применялась в постсоветский период для обозначения диаметра условного прохода — Ду.
• PN — номинальный размер давления жидкости или газа при температуре +20°С. Повышение давления в системе остается в нормативных пределах, обеспечивается безопасность эксплуатации. Характеристика применялась в аналогичном обозначении Ру автоматики в постсоветском периоде.
• Kvs — коэффициент способности пропускать объем жидкости при нагревании теплоносителя до +20°С. Снижение напора в автоматике показывает 1 бар. Коэффициент применяется в расчетах гидравлических систем для выявления потерь давления.
• Диапазон настройки — разница изменения давления, поддерживаемого автоматическим устройством. Показатель зависит от степени упругости пружины.

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.

Виды и конструкции

Устройство выпускается в виде механики непрямого и прямого действия.

Прямой автомат отличается простой внутренней конструкцией. Заслонка работает от давления теплоносителя. Устройство применяется из-за удобства эксплуатации, нечувствительности к загрязнениям и надежности. Автоматика отличается пониженной точностью при настройке номинальных показателей.

Автоматика непрямого действия содержит датчик давления и два клапана:

• главный, движущийся от поршневого привода;
• импульсный, имеющий небольшой диаметр.

При снижении напора в магистрали меньший клапан оказывает давление на поршень, отчего двигается главная заслонка. Регулируется пропускная способность автоматического устройства непрямым методом. Клапаны регулируются точнее, но ненадежны из-за множества рабочих элементов.

В системах используются разные приборы нагревания. Для каждого типа требуется переливной клапан разной конструкции:

• Прямой клапан ставится в электрических системах, работающих на дизеле или газе.
• Твердотопливные агрегаты быстро не отключаются, плавной регулировки не получается. Применяются клапаны, реагирующие на изменение температуры энергоносителя и повышение напора. Автоматика соединяется с холодным трубопроводом и внешней канализацией.
• Регулирующая рукоять используется в домах, где владелец может самостоятельно выставить допустимое давление.
• Автоклапан не применяется в открытых магистралях. Расширительный бак регулирует напор в сети путем компенсации.

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.

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.

Монтаж

Клапан устанавливается в соответствии с руководством по врезке. Советы по правильному монтажу разных типов автоматики:

• сетчатый фильтр устанавливается перед переливным клапаном;
• манометры монтируют перед клапаном и после него;
• устройство врезают так, чтобы его корпус не испытывал механических нагрузок кручения, сжатия или растяжения, связанных с работой присоединенного контура;
• выбрать и установить автоматику лучше с организацией прямых участков перед клапаном (5DN) и после него (10DN);
• переливное устройство монтируют на трубах, расположенных горизонтально, наклонно или вертикально, если в инструкции нет других указаний по этому поводу.

Автоматика настраивается после пуска воды в магистраль во время наладки всего узла. Допускается настройка клапана в пустом трубопроводе, если есть допустимый показатель.

Автоклапан регулируется созданием требуемого перепада в месте расположения устройства, винт вращают до открытия клапана. Перепад уменьшают и отслеживают момент закрытия заслонки, дополнительно настраивают устройство. Давление изменяется плавно из-за того, что каждому обороту винта соответствует четкий диапазон изменения напора.

Работа клапана проверяется изменением перепада давления в месте установки. Проверяются точность регулировки и скорость открывания заслонки. Погрешность допускается в пределах 10% на граничных значениях. Настроечное давление соответствует моменту открытия, полное расширение достигается при значениях большего перепада напора.

Обслуживание делается раз в месяц, проверяется показатель настроечного давления, скорость начала открытия заслонки. Функционирование перепускного клапана проверяется изменением давления в месте его расположения. Фильтр очищается в зависимости от степени загрязнения, об этом свидетельствуют показания манометров.

Разновидности перепускных клапанов

При схожести принципа действия и рабочих характеристик устройства имеют дополнительные различия.

Способ присоединения

На магистралях малого диаметра (до 150 мм) входные и выходные патрубки обычно выполняются под резьбовое соединение. Варианты – внешняя или внутренняя резьба патрубка. На трубопроводах большого сечения используется подключение методом сварки или с применением фланцевых соединений.

Направление потока

Вентиль, устанавливаемый в основном потоке, обычно имеет угловую форму для подключения отводящего контура. Клапана, включаемые в байпасную магистраль, могут быть и прямоточными.

Активный элемент

Обычно перекрытие выходного отверстия осуществляется затвором или заслонкой. Но в некоторых конструкциях запорным элементом является диафрагма, соединенная со штоком. Применение диафрагменных вариантов рекомендуется в магистралях с рабочей средой, содержащей помимо жидкости или газа твердые частицы.

Механизм действия

Различие в способе воздействия на запорный элемент обусловило появление двух типов вентилей.

• Прямого действия. Простое механическое устройство, в котором теплоноситель непосредственно воздействует на активный элемент клапана. Недорогие и сравнительно простые в обслуживании.
• С элементами непрямого воздействия. Фактически состоит из двух вентилей. Клапан малого диаметра работает как датчик давления и при срабатывании управляет штоком главного затвора, который и открывает слив в обводной канал. Характеризуются более точной настройкой порога срабатывания.

Технические характеристики

Основные величины, определяющие возможности работы перепускных устройств в системе:

• Диаметр прохода. Внутреннее сечение прохода носителя через вентиль. Может отличаться от диаметра основного контура системы.
• Пропускная способность. Характеризует объем рабочей среды, способных пройти через клапан в единицу времени при номинальном давлении в 1 атм. Измеряется в куб.м/час.
• Предельное давление. Максимальное значение избыточного напора, на которое рассчитана работа устройства. Превышение в системе этого параметра приводит к смещению штока вентиля и началу перепуска носителя. Определяется при температуре носителя в 20 °С.
• Диапазон настройки. Границы возможностей регулировки избыточного давления, при котором начинается открывание клапана. Единица измерения – бар.