Варианты монтажа
Чтобы обеспечить надежное и безопасное функционирование клапана в системе отопления, рекомендуется производить монтаж в соответствии со всеми правилами. Найти их можно в специальной нормативной документации. Правила отличаются в зависимости от мощности и рабочего давления системы. Но основные принципы все же сохраняются, среди них:
- В отопительной системе данный прибор необходимо устанавливать на подающем трубопроводе непосредственно после котла. Если мощность теплового генератора велика, допускается устанавливать два клапана.
- Предохранительный клапан на обратном трубопроводе систем отопления монтируется только для обеспечения горячего водоснабжения в наивысшей точке бойлера.
- Также неприемлемо сужение канала в местах между магистралью клапаном, недопустимо устройство запорной арматуры.
- Сбросные патрубки следует выводить в канализационную систему или другое безопасное место. На данной линии совершенно недопустима установка запорных устройств.
Очень важно сделать правильный выбор предохранительного клапана для системы отопления, который предотвратит закипание котла и понизит давление. Чтобы клапан работал правильно, необходимо:
- Выбрать пружинное оборудование, в котором пружина буде противодействовать давлению теплоносителя.
- Определиться с размером и типом устройства, чтобы давление в системе отопления не превышало допустимых значений, так как именно оно должно помочь работе системы.
- Клапан открытого типа необходимо выбирать в том случае, если в атмосферу сбрасывается вода, а закрытый – если вода сбрасывается в обратный трубопровод.
- Полноподъемный и низкоподъемный клапан желательно выбирать с учетом пропускной способности.
- При сбрасывании воды в атмосферу рекомендуется устанавливать устройства открытого типа. Для котлов, работающих на жидком топливе, следует выбирать низкоподъемные клапаны, для газовых котлов – полноподъемные.
Расчет предохранительного устройства необходимо производить в соответствии с методикой, представленной в СНиП II-35 «Котельные установки».
Так как производители редко указывают в технических характеристиках реальную высоту подъема штока, в расчете данный параметр равен 1/20 диаметра седла. По этой причине типоразмер клапана в результате данного расчета получается несколько завышенным. В любом случае после подбора устройства необходимо сравнить тепловую мощность отопительной системы с рекомендуемой в техническом описании максимальной мощностью для выбранного типоразмера.
Установка предохранительного клапана требуется для защиты системы отопления от превышения уровня давления больше предельно допустимого значения. По этой причине расчет данного прибора должен сводиться к вычислению максимально допустимого прироста объема теплоносителя и определению возможных источников превышения давления.
Источниками прироста объема может послужить:
- Перегрев в теплообменном или котельном агрегате с последующим парообразованием. При парообразовании жидкость способна увеличить свой объем в 461 раз, поэтому данный фактор при выборе клапана является преобладающим.
- Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
- Теплоноситель, нагреваясь в теплообменном или котельном агрегате, увеличивается в объеме. При нагреве удельный прирост объема от 0 до 100 °C, что составляет всего 4%, поэтому при подборе типоразмера устройства данного типа, это не является основополагающим моментом.
Выбранное оборудование должно обеспечивать сброс рассчитанного количества теплоносителя, по наиболее существенному фактору прироста объема.
Как выбрать предохранительный клапан
Основной критерий выбора предохранительного устройства – технические параметры отопительной системы, указанные в проектной документации.
В большинстве современных закрытых систем отопления используются стандартные латунные предохранительные клапаны прямого действия.
Они подходят для установки в системы, работающие на дизельных, газовых или электрических котлах.При достижении критической температуры и давления предохранительный клапан практически мгновенно прекращает дальнейший нагрев рабочей среды и предотвращает аварию.
Простые латунные предохранительные клапаны рассчитаны на превышение давления рабочей среды до 3-6 бар.
При выборе клапана для дизельных, газовых и электрических котлов нужно выбирать предохранительные устройства, способные выдержать давление, на 20-25% превышающее нормальное рабочее давление в системе.
Для твердотопливных котлов, работающих на торфе, брикетах или угле, нужно более тщательно выбирать вид сбросников, т.к. твердое топливо не может прекратить горение моментально и еще некоторое время после выключения продолжают нагревать воду.
Для них подходят современные предохранительные клапаны теплового сброса, рассчитанные на максимальное рабочее давление 10 бар. То же самое относится к твердотопливным котлам в открытых системах отопления, в которых сбросные клапаны эффективнее всего работают, реагируя на повышение рабочей температуры, а не давления.
Нежелательно выбирать дешевое инженерное оборудование от китайских производителей: оно обычно не отличается высоким качеством и быстро выходит из строя. Показателем износа является повышение количества срабатываний клапана.
Рекомендуем ознакомиться: Для чего нужен обратный клапан на воду и как его правильно установить?
Механизм прижима
Рычажно-грузовые предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому используются в промышленных отопительных системах.
Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый вид сбросного клапана.
Высота подъема
Клапаны сброса давления имеют разную высоту подъема затвора:
- Малоподъемная модель ПС-350.Малоподъемные. Высота затвора в малоподъемных клапанах не превышает 1/20 диаметра седла. Имеют относительно низкую пропускную способность и простую конструкцию. Применяются в магистралях с жидким теплоносителем. Как правило, малоподъемной предохранительной арматуры достаточно для системы отопления с водяным контуром мощностью до 40-43 кВт. Для предотвращения аварии в таких системах необходимо сбросить небольшой объем теплоносителя.
- Полноподъемные. Высота затвора в полноподьемных клапанах больше или равна диаметру седла. Как правило, это рычажно-грузовые механизмы, более дорогие и сложные по конструкции. Полноподъемные клапаны имеют высокую пропускную способность, могут быть установлены на магистрали, в которых циркулируют газы, пар или сжатый воздух.
Полноподъемная модель PN 16.
Скорость срабатывания механизма
По скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.
В отопительных системах частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять таки, их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально возрастанию давления в магистрали, соответственно и объем сбрасываемого теплоносителя возрастает пропорционально. В таких клапанах отсутствуют автоколебания, они поддерживают корректный уровень давления и стоят дешевле.
Двухпозиционная предохранительная арматура отличается моментальным подрывом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сбросить большие объемы теплоносителя, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого сброса большого количества жидкого теплоносителя, в магистрали существенно снижается давление, после чего клапан резко закрывается. Поэтому двухпозиционную предохранительную арматуру рекомендуют устанавливать на магистрали со сжимаемой средой (воздух, газ, пар).
Диаметр
Диаметр предохранительного клапана сброса давления в системе отопления не должен быть меньше разъема подводящего патрубка. В противном случае, работе механизма будет мешать постоянное гидравлическое давление.
Производитель
Поскольку предохранительные клапаны имеют довольно простую конструкцию, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одинаковой технологии, критических различий между арматурой различных производителей нет.
Удаление воздуха из системы отопления частного дома
В частных домах устройство отопительных систем бывает различным, оно зависит от особенностей планировки зданий. Для разных типов систем применяются соответствующие расширительные баки — открытые или закрытые. Поэтому индивидуальным домовладельцам чаще приходится задумываться, как целесообразнее — спустить воздух из радиатора отопления или через расширительный бак. В системе открытого типа пузырьки воздуха имеют свободный выход через расширительный бак, установленный на чердаке. Если нормально работает отопление, спускать воздух из системы нет необходимости, поскольку он выходит сам. Но жидкость постепенно испаряется, и уровень воды в открытом расширительном баке может опуститься настолько низко, что в верхней части подающего трубопровода появится воздушная пробка. При этом циркуляция теплоносителя замедлится или совсем прекратится, и в этой ситуации уже должна идти речь о том, как спустить воздух из отопительной системы.
Чтобы выгнать воздушную пробку, можно долить воды в расширительный бак сверху, но лучше пополнить объем жидкости в системе через нижний кран, подключенный к водопроводу. Поступающая снизу вода заполнит пустоту в трубе и выдавит воздух наружу через отверстие расширительного бака.
В закрытых системах используются мембранные расширительные баки. Иногда в них происходит разрыв мембраны, и тогда в систему
попадает воздух. Если удается установить, что причина завоздушивания — неисправный расширительный бак, его придется заменить. Но перед началом ремонта, до того как спускать воду из системы отопления, нужно подготовить всё необходимое, чтобы не оставлять надолго дом без тепла
Общие требования
4.1. Для защиты сосудов следует применять клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям ГОСТ 12.2.063, . Защите предохранительными клапанами подлежат сосуды, в которых возможно превышение рабочего давления от питающего источника, химической реакции, нагрева подогревателями, солнечной радиации, в случае возникновения пожара рядом с сосудом и т.д. 4.2. Количество клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде не могло создаваться давление, превышающее расчетное давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кг/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15 % — для сосудов с давлением свыше 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см22) и на 10 % — для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2). При работающих клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25 % расчетного при условии, что это превышение подтверждено расчетом на прочность по ГОСТ 14249, ГОСТ 25215, ГОСТ 26303, СТ СЭВ 5206, действующим нормативным документам, предусмотрено технической документацией и отражено в паспорте сосуда. 4.3. Расчет пропускной способности клапанов приведен в приложении А. 4.4. Конструкцию и материалы элементов клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и параметров рабочей среды, и они должны обеспечивать надежность функционирования клапана в рабочих условиях. 4.5. Конструкция клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключать возможность их выброса. 4.6. Конструкция клапанов и их вспомогательных устройств должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки. 4.7. Конструкция клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании. 4.8. Клапаны следует размещать в местах, доступных для удобного и безопасного обслуживания и ремонта. При расположении клапана, требующего систематического обслуживания на высоте более 1,8 м, должны быть предусмотрены устройства для удобства обслуживания. 4.9. Клапаны на вертикальных сосудах следует устанавливать на верхнем днище, а на горизонтальных сосудах — на верхней образующей в зоне газовой (паровой) фазы. Клапаны следует устанавливать в местах, исключающих образование застойных зон. 4.10. Установка запорной арматуры между сосудом и клапаном, а также за клапаном не допускается, за исключением требований 4.11. 4.11. Для пожаро- и взрывоопасных веществ и веществ 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, а также для сосудов, работающих при криогенных температурах, следует предусматривать систему клапанов, состоящую из рабочего и резервного клапанов. Рабочий и резервный клапан должны иметь равную пропускную способность, обеспечивающую полную защиту сосуда от превышения давления свыше допустимого. Для обеспечения ревизии и ремонта клапанов до и после них должна быть установлена отключающая арматура с блокирующим устройством, исключающим возможность одновременного закрытия запорной арматуры на рабочем и резервном клапанах, причем проходное сечение в узле переключения в любой ситуации должно быть не менее проходного сечения устанавливаемого клапана. 4.12. Клапаны не допускается использовать для регулирования давления в сосуде или группе сосудов. 4.13. Изготовитель обязан поставлять клапаны с паспортом и руководством по эксплуатации. В паспорте должны быть указаны коэффициенты расхода для газов и жидкостей, а также площадь сечения, к которой они отнесены.
Функциональное назначение вентилей отопления
Вентиль для отопления в разрезе
В автономных системах сложно регулировать степень нагрева воды в трубах. К тому же в комнатах дома нередко нужно установить индивидуальный уровень температуры. Простой балансировочный вентиль системы отопления решит эту задачу.
Все элементы отопительной схемы, которые предназначены для регулирования объема прохождения теплоносителя, носят общее название запорной арматуры. Она может выполнять несколько функций – ручная или автоматическая регулировка степени циркуляции воды, смешивание горячего и холодного потоков для оптимизации расхода энергоносителя. Так, вентиль для батареи отопления с термоголовкой может в автоматическом режиме ограничивать приток воды в радиатор.
Перед тем как выбрать вентиль для системы отопления нужно определиться с его основными эксплуатационными характеристиками:
- Режим работы системы – температурный и параметры давления (оптимальный и критический);
- Степень инертности работы устройства. Установив шаровые вентили можно оперативно перекрыть циркуляцию воды на определенном участке системы. Игольчатые же предназначены для плавной регулировки;
- Возможность автоматической работы. Устройства с элементами автоматического управления отличаются высокой стоимостью. Но их установка гарантирует нормальную работу всей системы отопления, а также освобождает владельца дома или квартиры от постоянного контроля.
Учитывая большое разнообразие моделей и типов запорной арматуры, в большинстве случаев сложно подобрать вентиль для радиатора отопления или простой шаровой кран. Для решения этого вопроса нужно выяснить виды и конструкционные особенности каждого вентиля регулировки отопления.Все типы терморегулирующих вентилей для отопления разделяются по способу монтажа – горизонтальные и вертикальные. Это нужно учитывать при установке устройства в систему.
Виды клапанов
Обратные клапаны имеют одинаковое назначение, но могут различаться по строению и способу эксплуатации.
Шаровые
Затворным элементом в таких агрегатах выступает шар из металла определённых видов (стали, алюминия и др.). Резиновое покрытие детали увеличивает срок её службы.
Движущийся в определённом направлении поток теплоносителя переносит шарик в верхнюю полость клапана.
При смене курса перемещения жидкости элемент опускается на исходную позицию и перекрывает ей путь по трубе.
Плюсы таких деталей:
- возможность ремонта – крышка на верхнем отсеке корпуса даёт доступ к внутреннему механизму устройства;
- надёжность – прибор лишён перемещающихся и образующих трение деталей, благодаря чему он может работать в разных положениях и меньше подвергаться поломкам;
- небольшое гидравлическое сопротивление.
Минусы:
- значительный диаметр препятствует применению устройств в бытовых системах с небольшим сечением;
- при горизонтальной установке крышка должна располагаться наверху для возможности поднятия затвора, вертикальный монтаж предполагает обязательное движение потока жидкости вверх;
- малое давление в системе препятствует правильной работе агрегата (для поднятия шарика необходим напор в 25 бар).
Дисковые
Изделия этого вида снабжены дисковым затвором, сделанным из металла или пластика. Размеров этого элемента достаточно для полной блокировки потока, направляющегося в неверную сторону.
К диску подсоединяется пружина из стали, которая остаётся сжатой при прямом течении жидкости. Со сменой направления потока элемент распрямляется и приводит в движение заслонку, перекрывающую трубу.
Специальный уплотнитель обеспечивает плотность посадки затвора, исключающую протечки.
Такие устройства задействуются в домашних отопительных системах и обладают рядом положительных качеств:
- не нуждаются в периодическом обслуживании;
- имеют невысокую стоимость;
- обладают малым весом и компактными размерами, расширяющими сферу их применения.
У изделий также есть и недостатки:
- невозможность ремонта (неисправные детали подлежат замене);
- большое гидравлическое сопротивление;
- отложение минеральных остатков, приводящих к выходу из строя агрегата;
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Обычные дисковые устройства образуют гидроудар при закрытии, что негативно сказывается на общем состоянии системы. Этот недостаток компенсируется присутствием на некоторых моделях специального механизма, обеспечивающего плавное блокирование потока. Но такие приборы имеют более высокую стоимость.
Лепестковые
Блокировочным механизмом в конструкциях подобного типа является тонкая стальная пластина. Она фиксируется на шарнирах, приводящих её в движение.
Лепестковые агрегаты бывают двух видов:
- Одностворчатые – оснащены пластинкой, вращающейся вокруг собственной оси. Перемещающийся теплоноситель приподнимает створку, освобождая отверстие, при возвращении жидкости затвор опускается, блокируя проход. Этот процесс происходит с участием пружины или без неё.
- Двустворчатые – обладают парой пластин, прикреплённых к вращающейся оси по центру трубы.
Преимущества лепестковых моделей:
- возможность работы без пружин, что допускает их установку в самотечных трубопроводах;
- доступная стоимость.
Недостатки:
повышенное давление (особенно в двустворчатых вариантах конструкции).
Подъёмные
В составе таких приборов присутствует золотник, беспрепятственно перемещающийся вокруг вертикальной оси. Давление жидкости переносит запорный элемент с посадочного седла, открывая доступ в трубу.
Снижение напора или смена его направления возвращает золотник в исходное положение, блокируя воду.
Плюсы подъёмных механизмов:
- низкая восприимчивость к качеству проходящего теплоносителя;
- надёжность, обеспечивающаяся простотой конструкции;
- ремонтопригодность – доступ к компонентам через верхнюю крышку.
Минусы:
возможность только вертикального монтажа.
Устройство клапана и принцип работы
На изображении представлен комбинированный предохранительный и обратный клапан.
По порядку разберемся с устройством и принципом действиях обоих:
Обратный клапан
Комбинированный предохранительный и обратный клапан – устройство
Используется для сохранения направления жидкости и предотвращения порчи оборудования из-за неправильной эксплуатации. Редко, но случаются ситуации, когда отключают воду, кто-нибудь оставляет кран открытым – и воздух заполняет трубы, заставляет жидкость течь в обратном направлении.
Он устанавливается по направлению тока жидкости, благодаря чему его пружина (изображена на схеме) сжимается и пропускает воду. Если поток останавливается и меняет свое направление, то пружина автоматически снова прижимается и не дает ему двигаться обратно.
Предохранительный клапан давления
Работает по схожему принципу, но уже с паром. Пружина в каждом клапане настроена на определенное близкое к критическому для системы давление, при котором пар давит снизу на пружину с таким усилием, что она плавно поджимается, стравливая избыточное давление.
Если возникает необходимость, то давление можно спустить и вручную – с помощью ручки сверху клапана.
Под клапаном со временем может накапливаться налет и накипь, из-за чего нарушается плотность прилегания уплотнительного кольца к основанию, и клапан может начать постоянно течь.
В худшем случае запор может прикипеть к основанию – такой клапан уже не способен спускать давление. Поэтому рекомендуется проверять все предохранительные устройства два раза в год.
Как устроен предохранительный клапан, его функции
Предохранительным клапаном называют устройство, способное защитить водонагреватель от скачков давления в системе водопровода. Его второе название – обратный клапан, обусловлено тем, что в его функцию также входит препятствие вытеканию воды из емкости, в случае аварийной поломки. Таким образом, при отключении воды не нужно переживать, что сгорит нагревательный элемент прибора.
Как только напор воды увеличивается, пружина отходит и элемент, запирающий отверстие, позволяет воде попасть в емкость. Как только бак наполнится, давление с двух сторон становится равномерным, и запорные элементы закрывают отверстие. Если произойдет так, что воду отключат или напор ее уменьшится, бойлер все равно будет заполненным, поскольку обратный клапан не даст ей вылиться.
Вторая же пружинка расположена на отводе и ее функцией является сброс воды в случае повышения давления. Это действие происходит так: давление, которое возникает в трубах, преодолевает жесткость пружины, она сжимается, и запорный элемент открывает отверстие для прохода жидкости к сбросу. Предельное значение давления, при котором сжимается пружина, устанавливается во время изготовления клапана и водонагревателя.
По сути, это устройство содержит в себе 2 элемента: предохранитель и обратный клапан. Его основными функциями являются:
- защита бака от разрыва;
- не допустить попадание нагретой в бойлере воды в водопровод;
- сгладить прыжки давления холодной воды при поступлении ее в нагревательную емкость;
- сброс воды из бака в момент превышения критического давления и температуры;
- слив воды из емкости бойлера во время обслуживания водонагревателя или его починки.
Кроме того, в комплект предохранительного клапана могут входить манометры и вентили. Это зависит от производителя.
Выбор
Осуществляя выбор предохранительного клапана, следует учитывать некоторые параметры:
p, blockquote 31,0,0,0,0 —>
диапазон значений, при которых происходит срабатывание клапана (важно учесть параметры вашей системы отопления и исходя из них подобрать устройство);
разновидность клапана — открытый/закрытый (если речь идет об открытом, то здесь теплоноситель будет выводиться в атмосферу, при использовании закрытого — в обратный трубопровод);
допустимая высота, на которую поднимается тарелка ( этот показатель подбирается исходя из пропускной способности).
Прежде чем приобретать и устанавливать предохранительный клапан, следует учесть технические составляющие вашей системы отопления: мощность котла и максимально допустимое давление среды в трубопроводе.
p, blockquote 32,0,0,0,0 —>
p, blockquote 33,0,0,0,0 —>
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;
- 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.
Заключение
Чтобы отопительная конструкция исправно работала, требуется не только снабдить узел котельной приспособлениями для повышения безопасности, но и правильно пользоваться оборудованием. Рекомендуется регулярно проверять исправность элементов единой системы, своевременно устранять мелкие неполадки.
Все запорные элементы и краны экстренного сброса всегда должны закрепляться прочно, быть рабочими, чтобы избежать разорванных труб или взрыва котла.
Наглядное объяснение принципа установки воздушного клапана можно посмотреть в следующем видео:
