Разновидности предохранительного клапана системы отопления: преимущества и недостатки

Разновидности предохранительного клапана системы отопления: преимущества и недостатки

В системах отопления происходит изменение температуры теплоносителя. При этом меняется показатель давления. Чтобы избежать разрыва трубопровода и котельного оборудования, используют предохранительный клапан. Для его монтажа потребуется наличие специализированных знаний и опыта в настройке котельного оборудования.

Причины монтажа предохранителя

Установка предохранительного клапана является обязательной в системах отопления с жидким и газообразным теплоносителем. По мере нагрева объем жидкости или газа увеличивается. При этом давление в закрытой системе, по которой циркулирует вода, возрастает. Если температура превысит допустимую отметку – увеличится нагрузка на элементы системы отопления. В результате может произойти:

1. Разгерметизация системы в местах стыка.
2. Разрыв труб или фитингов.
3. Повреждения котла.
4. Взрыв оборудования.

Регулировка нагрева осуществляется оператором электронными устройствами. По достижении установленных показателей, подогрев теплоносителя прекращается. Так максимально исключают нагрев теплоносителя до критической температуры. При этом предохранительный клапан бездействует.

В некоторых системах отопления регулировать показатели затруднительно. Это котлы, работающие на твердом топливе. Сложности связаны с тем, что источник тепла затухает медленно.

Процесс горения контролируют, прекращая или возобновляя подачи воздушной массы. После полного перекрытия канала для подачи воздуха топливо некоторое время продолжает гореть. При этом показатели достигают критической отметки, и для работы системы отопления в нормальном режиме необходимо сбросить давление.

Предохранительный клапан в своей конструкции имеет механизм, блокирующий прохождение жидкости. Он состоит из мембраны и элемента, оказывающего на нее нагрузку.

В нормальном режиме диафрагма плотно прижимается к посадочному месту и перекрывает перепускной канал. При увеличении объема теплоносителя, мембрана под действием давления смещается. Жидкость выводится в атмосферу или отдельный трубопровод, соединенный с системой.

Разновидности клапана

Производители выпускают предохранители, отличающиеся по своим техническим характеристикам. Это следует учитывать при выборе узла.

Все детали классифицируют по таким параметрам:

1. Механизм прижима.
2. Скорость реагирования.

Подбирая предохранитель, учитывают параметры сети, в которую он будет установлен. Так удастся безопасно использовать отопление.

Типы прижимных механизмов

При работе предохранительного клапана на мембрану оказывается воздействие, из-за которого она перекрывает перепускной канал. Способ прижима диафрагмы у разных деталей отличается.

Для сетей с небольшим сечением трубопровода используют пружинные механизмы. Принцип работы (клапана) такого типа:

1. Мембрана расположена на подвижном штоке вертикально.
2. В нормальном состоянии мембрана прижата к посадочному месту стальной пружиной. Перепускной канал перекрыт.
3. Под действием давления диафрагма преодолевает усилие пружины и перемещается по штоку вверх.
4. Выпускное отверстие открывается и жидкость сбрасывается из системы.
5. Усилие, сжимающее пружину уменьшается, она возвращает мембрану в обратном направлении. Выпускное отверстие перекрывается.

Регулировка момента срабатывания производится путем сжатия пружины специализированным винтом. Так можно установить требуемые показатели.

Пружинный предохранительный клапан

Сети с большим сечением трубопровода оборудуют узлами с рычажным механизмом прижима.

Предохранительный клапан системы отопления с рычажным механизмом прижима

В них воздействие на запорный элемент оказывает горизонтально расположенный рычаг. На нем установлен груз. При его перемещении изменяется степень воздействия на запорный механизм. Перед тем, как отрегулировать предохранительный клапан в системе отопления, учитывают параметры сети.

Как влияет на действие предохранителя на скорость реагирования

Учитывая конструктивные особенности, предохранительные клапаны системы отопления можно разделить на мгновенные и пропорциональные. Классификация зависит от скорости срабатывания механизма.

В первом случае при возникновении избыточного давления в сети постепенно открывается и сбрасывается часть жидкости. По мере того, как теплоноситель выходит в атмосферу или дополнительный трубопровод, давление постепенно снижается. Это обусловлено небольшим зазором между мембраной и корпусом.

При постепенном поступлении жидкости в перепускное отверстие показатель давления снижается. Механизм воздействия плавно прижимает диафрагму к корпусу.

В предохранительных клапанах мгновенного срабатывания зазор между запорным элементом и корпусом увеличен. При открытии отверстия сброса, давление падает за короткий промежуток времени. Предохранительный клапан закрывается быстро.

Подбирая скорость реагирования детали, необходимо учесть тип теплоносителя. Если для работы системы отопления используется жидкость, то устанавливают пропорциональный механизм. Если передача тепловой энергии осуществляется через газообразные вещества – выбирают узел с мгновенным срабатыванием.

Клапаны трехходового типа

В системах отопления частных домов или квартир используют клапаны трехходового типа. По конструкции данные узлы можно разделить на два типа:

1. Разделительный. Монтируется на трубопровод с целью его разветвления. Такую конструкцию используют при необходимости разделения потока жидкости или газообразного вещества между двумя потребителями. При этом количество теплоносителя поступающего к выходным патрубкам регулируются. Так можно снизить интенсивность нагрева определенного радиатора.
2. Смесительный. Применяется при необходимости понизить температуру жидкости для отдельного потребителя. Это может быть любой низкотемпературный контур. Механизм имеет два входных и один выходной патрубок. Чтобы понизить температуру, потоки подачи и обратки смешиваются. Так устанавливают нужный параметр для контура.

Управление трехходовым клапаном возможно вручную или с применением электромотора. Его используют для изготовления автономных систем отопления. В них электронный блок управляет комплектующими, основываясь на данных, полученных с датчиков. Участие человека в работе системы отопления минимизируется.

Как выбрать устройство: советы

При подборе запорного устройства изучают инструкцию, приложенную производителем котельного оборудования. Предохранительный клапан должен соответствовать указанным характеристикам.

При выборе обращают внимание на следующие критерии:

1. Материал изготовления. Для бытового использования производители выпускают механизмы в латунном корпусе. Материал устойчив к механическим повреждениям, перепадам температуры.
2. Внутренний диаметр. Размеры канала узла должны соответствовать выходному патрубку котла. Если диаметр предохранителя будет меньше, он не сможет работать в нормальном режиме.
3. Тип привода. Для автономной сети потребуется подобрать деталь с электромотором.
4. Предельный показатель давления. При выборе учитывают параметры котельного оборудования.
5. Способ соединения с выходным патрубком котла. Производители выпускают предохранительные клапаны с фланцевым и резьбовым соединением.

Правильно подобранный узел позволит безопасно использовать систему отопления.

Монтаж оборудования

Установка предохранительного клапана отопления возможна своими руками. При работе необходимо строго придерживаться инструкции, приложенной производителем. Установка осуществляется в следующем порядке:

1. Выбор места. Предохранительный клапан монтируют вблизи от котельного оборудования. Местом установки является выходной патрубок.
2. Подготовка соединения. Для герметизации места стыка на резьбу наматывают паклю. Дополнительно ее смазывают специализированным герметизирующим составом. При фланцевом соединении в месте стыка устанавливают прокладку.
3. Устанавливают узел на трубопровод. При прикручивании резьбового соединения используют гаечный или разводной ключ.
4. Выходной патрубок узла соединяют с дополнительным трубопроводом или канализацией.

Установка предохранительного клапана отопления

После монтажа проверяют места стыков на предмет утечки. При наличии жидкости на резьбовых соединениях или фланцах необходимо провести повторную герметизацию.

Выбрать и установить предохранительный клапан системы отопления можно самостоятельно. При этом следует учитывать ряд параметров механизма и котельного оборудования. Так удастся правильно монтировать систему отопления и избежать поломок.

Устанавливали ли вы предохранительный клапан самостоятельно? Какой тип привода имеет модель? Оставляйте комментарии, добавляйте статью в закладки и делитесь ею в социальных сетях.

Смотрите в видео, как работает предохранительный клапан для систем отопления.

Настройка предохранительных клапанов для котла

Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.

Устройство и принцип действия клапана

Устройство предохранительного клапана:

• защитной крышки;
• выпускного отверстия;
• пломбы;
• пружины сжатия;
• конуса;
• седла;
• напорной камеры.

Корпус изготавливается по технологии горячего штампования, обычно используют латунь, поэтому имеет большой срок эксплуатации. Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, он не изменяет свою форму.
Существуют разные виды предохранительных клапанов, но принцип действия один.
На седло воздействует пружинный механизм и оно находится в закрытом состоянии. Если напор в трубопроводе будет сильнее усилия пружины сжатия, то откроется седло и произойдёт выброс теплоносителя.

Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

Пружинные – самые распространённые, используются для котельных небольшого размера. Они имеют простую и надёжную конструкцию и возможность лёгкой регулировки рабочего давление в системе. Также из преимуществ можно выделить низкую стоимость.
Рычажные предохранительные устройства не пользуются особой популярностью, потому что, в основном, модельный ряд представлен диаметрами от 50 мм. Их используют в промышленной сфере.
Импульсные устройства используют на паровых котлах с давлением больше 39 кгс/кв.см (3,9 МПа). На каждый котел устанавливают, как минимум, по 2 шт. (контрольный и рабочий).
Малоподъёмные имеют высоту подъёма затвора от 5% от диаметра седла, поэтому имеют низкую пропускную способность. Из достоинств можно выделить: несложную конструкцию, доступную цену.

В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.

Полноподъёмные защитные устройства имеют колокол. Его задача состоит в том, чтобы помочь затвору достигнуть полного подъёма. Полноподъёмные используют, в основном, в тех системах, в которых среда сжимается.
Пропорциональные открывают затвор соразмерно увеличению давления и объём сбрасываемой среды пропорционально увеличивается с подъемом затвора. Эти защитные устройства применяют для воды и других жидких сред.

Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

• открытие затвора согласно необходимости;
• лёгкую конструкцию;
• низкую стоимость;
• автоматически возникают колебания.

Двухступенчатые предохранительные устройства открывают затвор мгновенно. Их запрещено устанавливать в контуре ГВС, так как это приводит к падению давления в системе, а после этого устройство мгновенно закрывается, провоцируя гидравлический удар.

Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Как выбрать надежный клапан

В проекте отопительной системы нужно чётко определять предельные допустимые значения давления. Также учитывается продуктивная способность бойлера или насоса, объём, особенности циркуляции температуры рабочей среды. Исходя из этого подбирается тип и конструктивные особенности.
Из ранее перечисленных видов пользователям рекомендуется использовать пружинные предохранительные клапаны. Они отлично подойдут для котлов с небольшой мощностью. Также используют устройства с низким или средним подъёмом для водогрейных систем.

Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

Запрещено устанавливать защитное устройство с завышенным порогом срабатывания. Оно не сработает, когда это необходимо.

Традиционный подрывной клапан имеет доступную цену, легко устанавливается. Это устройство хорошо защищает закрытую систему отопления с газовым илиэлкетрическим котлом, так как при возникновении аварии нагрев прекращается сразу.
Также не рекомендуется приобретать дешёвую китайскую арматуру. Она ненадёжна и протекает сразу, после первого подрыва.

Место установки предохранительных клапанов

При выборе места для установки предохранительных устройств необходимо соблюдать ряд правил:

1. Импульсные клапаны нужно монтировать в закрытых помещениях, при этом учитывать для какого климата они предназначены (умеренного или тропического).
2. Для обслуживания, ремонта, сборки и разборки изделий рекомендуется организовать так место, чтобы эти действия были без вырезки из системы водопровода.
3. Выполнять установку, соблюдая проектные рабочие чертежи.
4. Главный клапан монтируют приваривая к штуцеру только вверх вертикально. Возможно отклонение, но не больше 0,2 мм на 100 мм высоты защитного устройства.
5. При приваривании исключить возможность попадания в его полость брызг, грата, окалины.
6. Швы после варки нуждаются в термообработке, основываясь на требования действующей инструкции по монтажу оборудования системы водопровода.
7. На трубах, которые подходят к клапану и трубопроводах сброса напора, запрещено устанавливать запорные устройства и фильтры.
8. Рычаг клапана устанавливается горизонтально.
9. Для того, чтобы контролировать напор, перед фитингом нужно поставить манометр.
10. Клапан для системы отопления можно монтировать в нескольких местах трубопровода.

Настройка предохранительных клапанов

Настройку защитных устройств выполняют после установки и промывки системы.

Проверка предохранительных клапанов проходит в несколько этапов:

1. Настройка давления, которое устанавливается немного выше предельного рабочего давления.
2. Проверка напора при открытии, оно не должно превышать минимальное. Соответствует нормальному режиму работы. Настроить давление в пружинном предохранительном клапане можно с помощью вращения регулирующего винта, который сжимает пружину. Рычажной настраивается изменением массы груза.
3. Проверка полного открытия и закрытия.

Настройку можно не проводить для предохранительных устройств, в которых давление фиксируется заводом изготовителем.
Предохранительный клапан можно считать готовым к эксплуатации, если обеспечена воздухо- и водонепроницаемость, хорошо открывается и закрывается затвор, давление начала открытия и закрытия имеют отклонения в пределах допустимого для данного вида (смотреть паспорт устройства).

Периодичность проверки предохранительных клапанов – 1 раз в квартал.

После всех манипуляций по настройке обязательно следует пломбировка, присвоение номера и нанесение его на корпус защитного устройства (или на табличку, приваривается она к корпусу клапана на ней указывается: место монтажа, давление), составить эксплуатационную карточку или технологический паспорт.

Акт настройки

Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.

Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются».
В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.

Предохранительный клапан на отопление

Здравствуйте, уважаемые друзья! Предохранительный клапан в системе отопления, как следует из названия, предохраняет внутреннюю систему отопления от разрушения. Так как критичным для радиаторов считается давление 6 ксм/см2, или примерно 6 бар, то предохранительные клапаны для систем отопления многоквартирных домов выпускаются именно на это давление.

Для частных домов клапаны обычно выпускаются на срабатываемое давление 3 бара. В частном доме, как правило, давления не выше 3 бар для работы системы отопления хватает вполне. Есть также предохранительные клапаны и выше 6 бар, то они используются в основном на технологическом оборудовании теплоисточников.

В системах отопления зданий чаще всего применяется пружинные предохранительные клапаны. Принцип действия такого клапана состоит в противодействии силы натяжения пружины клапана давлению воды. То есть сила натяжения пружины настроена на давление 6 бар, и как только давление воды в трубопроводе превысит 6 бар, клапан начинает срабатывать, сбрасывая воду. На фото показан предохранительный клапан в разобранном виде.

Также на предохранительном клапане желательно устанавливать отводящую трубу, для того чтобы вода сбрасывалась на пол, а не фонтанировала, в случае срабатывания, по помещению ИТП.

В тепловом пункте (теплоузле) предохранительный клапан, как правило, устанавливают на обратном трубопроводе перед выходом из теплового пункта. Почему так? По подающему трубопроводу в ИТП внутренняя система отопления здания в течение отопительного сезона относительно защищена регулятором давления или шайбой. Также относительной защитой можно считать сопло элеватора (если он есть).

Со стороны обратного трубопровода получается самое слабое место. И в случае скачков давления, или не дай бог, гидравлического удара, внутренняя система отопления (особенно радиаторы) попадает под риск разрушения.

Что еще можно сказать про предохранительный клапан в системе отопления? Еще лет шесть-семь назад инспектор теплоснабжающей организации не так строго требовал наличие предохранительного клапана в тепловом пункте, и вполне можно было обойтись гарантийным письмом по этому поводу. Сейчас же в большинстве случаев наличие предохранительного клапана обязательно, и без него вы просто не сможете сдать тепловой узел и получить наряд на подключение теплоснабжения. Теплоснабжающая организация таким образом подстраховывается от своих возможных «косяков». Так как скачки давления возможны только со стороны внешней сети, то есть теплоснабжающей организации. Но это только мое частное мнение. А в пункте 9.1.1. «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» говорится о том, что в тепловых пунктах предусматривается размещение арматуры для защиты местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя.

12 комментарий на « Предохранительный клапан на отопление »

Из практики монтажных работ (достаточно обширной) могу отметить некоторые моменты:

1) В СПб, предохранительные клапана, как грузовые (устаревшие) так и пружинные устанавливают на прямом трубопроводе.

2) Между отводящим трубопроводом от ПК и местом врезки в фановую трубу/систему сливы обязательно наличие видимого разрыва.

3) По требованию СЗУ Северо-Западного Ростехнадзора при монтаже отводящей трубы от ПК недопустимо использование подъема трубопровода по высоте относительно ПК.

Добрый день, Ильдар! Спасибо за дельные дополнения к статье.

Добрый день. На производстве, где я работаю 3 года назад не было предклапана на отопительных контурах(проектом не предусмотрено) и при разогреве системы давление вырастало до величины более 10 бар (операторы проморгали рост), при этом разрывало металлопластовые трубы и заливало служебные помещения, документацию, компьютеры. Потом поставили предклапан, теперь проблема разрешилась.

Добрый день, Евгений! Хороший вы пример привели, для чего нужен, и что бывает без установки предохранительного клапана. Спасибо

Я мало в этом понимаю. Приходится вызывать сантехника для починки неисправностей.

Зато, Анна, у вас один из лучших сайтов в Интернете на тему творчества.

Я также стараюсь доверить разную работу по теплотехнике специалистам — ничего не вижу в этом зазорного. Ведь каждый должен заниматься своим делом.

Да, предохранительный клапан необходим, мало ли какие могут быть неожиданности с отоплением. Когда-то давно, мне часто приходилось на работе сталкиваться с разрывами системы отопления.

Вы правы, Александр, предохранительный клапан — это просто необходимость и в централизованном отоплении и в автономном также. В автономном отоплении предохранительный клапан обязательно входит в так называемую «группу безопасности».

где указано, что между ПК и местом врезки в дренаж должен быть видимый разрыв?

Валерий.

СП 41-101-95, п.6.5. : «Опорожнение трубопроводов и оборудования тепловых пунктов и систем потребления теплоты должно осуществляться самотеком в канализацию с разрывом струи через воронку, раковину или водосборный приямок».

Добрый день! Должны ли быть на предохранительных клапанах в тепловых пунктах таблички с указанием давления срабатывания клапана и даты проведений испытаний или это правило только для котельных установок?

Применение предохранительных клапанов в системах отопления

Предохранительный клапан в системе отопления устанавливается для сброса возможного чрезмерного давления на внутреннюю часть магистрали или отдельных составляющих отопительного контура. Скачки давления могут произойти не только в ходе нормальной эксплуатации оборудования или подпитки системы, но и в случаях выхода его из строя, что приводит к аварийным ситуациям. Одной из наиболее распространенных причин является некорректная работа расширительного бака или узла подпитки. Кроме этого, монтаж описываемого клапана предоставит возможность контролировать поток воды в трубах, оптимизировать его в случаях подпитки системы, исключив выход из строя расширительного бака.

Устройство предохранительного клапана

Основной корпус клапана изготавливается из латуни методом горячей штамповки. Конструкция этого устройства относительно проста и состоит из нижеперечисленных составных частей:

• Корпус;
• Регулирующий вентиль (ручной регулятор);
• Мембрана запирающая;
• Центральный рабочий шток;
• Пружина.

Принцип функционирования клапана заключается в работе центральной пружины и мембраны, которая при сверхнормативных показателях давления сжимается и обеспечивает выход излишков пароводяной смеси через специальное отверстие для сброса. При нормальных же показателях уровня давления запирающая мембрана, выполненная из эластичных полимерных материалов, плотно прилегает к соединительному отверстию с подающим трубопроводом. Регулятор, расположенный в верхней части устройства, позволяет точно устанавливать необходимые показатели работы клапана. В некотором смысле принцип работы клапана схож с функциональностью расширительного бака. Наличие подтеков воды в районе установки предохранительного клапана свидетельствуют о его срабатывании.

Виды предохранительных клапанов и рекомендации по выбору

Есть несколько типов предохранительных клапанов, которые отличаются не только механизмом работы, но и сферой их применения. Так, для устранения сверхнормативного давления в трубопроводе используются нижеперечисленные типы клапанов, подбор и расчет количества которых необходимо осуществлять с учетом их функциональности:

• Перепускной. Такой клапан сохраняет равномерный проток теплоносителя по всей магистрали. В случае увеличения давления в одном контуре, перепускной механизм перенаправляет излишний объем воды в другой. Основным преимуществом, которым обладает перепускной клапан, является его постоянная работа для поддержания необходимого давления воды, а не активация защитного механизма только в аварийных случаях. Перепускной клапан имеет регулятор со шкалой настройки;

• Сбросной. Один из самых простых по своей конструкции клапанов. Он работает за счет движения пружины и мембраны, и при достижении критической отметки сброс самостоятельно происходит через специальное отверстие. Для контролируемого сброса к отверстию следует зафиксировать патрубок. Оптимально подходит для однотрубной системы с наличием расширительного бака;
• Обратный. Обратные клапаны представляют собой подпружиненные устройства, которые предотвращают изменение направления протока жидкости в системе, направляя ее в сторону расширительного бака. Кроме указанного типа, допускается монтаж и шарового запорного механизма, в котором вместо пружины используется стальной шар. Обратный клапан также устанавливается на узле подпитки, чтобы теплоноситель не попадал в водопроводную сеть;
• Воздушный. Такой тип клапана предназначен для удаления воздушных пробок в системе отопления, которые препятствуют нормальному передвижению воды в контурах. Устанавливаются как в однотрубной, так и в двухтрубной системах. Подробнее о таких клапанах читать здесь;
• Регулировочный. Этот тип клапанов устанавливается непосредственно перед радиаторными батареями. Регулирующий механизм позволяет настраивать необходимую температуру в определенной батарее для поддержания оптимального температурного режима.

Чтобы правильно осуществить расчет и подобрать вид клапана необходимо четко определить те функции, которые он должен выполнять. Схема подключения этих устройств, а также расчет их количества и технических характеристик предусматриваются общим проектом. Подбор типа должен учитывать расчет показателя мощности головного отопительного котла и объем теплообменника, количество теплогенерирующего оборудования и его расположение, а также особенности узла подпитки системы и тип расширительного бака. Стоит отметить, что наиболее универсальным является перепускной клапанный механизм защиты.

Схема и особенности установки

Правила монтажа, подбор и необходимый расчет характеристик предохранительных клапанов содержатся в технических нормативных документах.

Основными требованиями, которые следует учитывать при монтаже этих устройств, являются:

• Установка в подающем контуре в непосредственной близости от отопительного котла и узла подпитки. В определенных случаях при массивной разводке должны быть предусмотрены несколько таких устройств для поддержания допустимого уровня давления;
• В промежутке между местами монтажа предохранительных клапанов недопустима установка регуляторов, расширительного бака, запорных элементов, узлов подпитки или других устройств. Кроме того, нельзя допускать сужения труб, диаметр которых будет меньше диаметра самого клапана.

Расчет и монтаж сбросных механизмов должен предусматривать наличие дополнительного трубопровода, который обеспечивал бы соединение клапана и, например, сточного канала.