Предохранительный клапан в системе отопления для сброса давления

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели

Стандартный предохранительный клапан для бойлера по исполнению может отличаться несколькими особенностями конструкции. Эти нюансы не изменяют функциональность устройства, а лишь упрощают использование и обслуживание. Чтобы правильно выбрать узел безопасности надо знать, какие бывают предохранительные клапаны для бойлеров и чем они отличаются.

Рычажные модели

Самый распространенный тип стандартного узла безопасности – модель с рычажком. Такой механизм можно привести в действие вручную, что удобно при проверке или сливе воды из бака бойлера. Делают это так:

  • горизонтально расположенный рычаг устанавливают вертикально;
  • прямое соединение со штоком приводит в действие пружинный механизм;
  • пластинка предохранительного клапана принудительно открывает отверстие и из штуцера начинает течь вода.

Даже если не требуется полное опустошение бака, контрольный слив выполняют ежемесячно для проверки работоспособности узла безопасности.

Различаются изделия конструкцией рычажка и штуцером для сброса воды. Если имеется возможность, то лучше выбрать модель с зафиксированным к корпусу флажком. Крепление выполнено болтом, препятствующим ручное открывание рычажка детьми. Изделие имеет удобную форму штуцера в виде елочки с тремя нарезками, что обеспечивает надежную фиксацию шланга.

Более дешевая модель не имеет фиксации флажка. Рычажок можно случайно зацепить рукой и начнется ненужный слив воды. Штуцер короткий, всего с одним кольцом нарезки. Фиксировать шланг на такой выступ неудобно и при сильном давлении его может сорвать.

Модели без рычага

Предохранительные клапана без рычага – самый дешевый и неудобный вариант. Такие модели часто идут комплектом с водонагревателем. Опытные сантехники их просто выбрасывают. Работают узлы аналогично рычажным моделям, только нет возможности вручную выполнять контрольный слив или опустошение бака бойлера.

Модели без рычага бывают двух исполнений: с крышкой на конце корпуса и глухие. Первый вариант более удобен. При засорении крышку можно открутить для очистки механизма. Глухую модель нельзя проверить на работоспособность и очистить от накипи. Штуцера сброса жидкости у обоих клапанов короткие с одним кольцом нарезки.

Узлы безопасности для больших водонагревателей

На водонагреватели с объемом накопительного бака от 100 л ставят усовершенствованные предохранительные клапана. Работают они аналогичным образом, только дополнительно комплектуются шаровым краном для принудительного слива, а также манометром.

Особое внимание стоит обратить на штуцер отвода жидкости. Он резьбовой. Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом

Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом.

Модели оригинального исполнения

Для любителей эстетики и комфорта производители предлагают узлы безопасности в оригинальном исполнении. Изделие комплектуют манометром, наносят хромированное покрытие, придают элегантную форму. Выглядят изделия красиво, но стоимость их высокая.

Различие по маркировке корпуса

Качественные изделия на корпусе обязательно имеют маркировку. Производитель указывает максимально допустимое давление, а также направление движения воды. Вторая маркировка – это стрелка. Она помогает определить, какой стороной поставить деталь на патрубок бойлера.

На дешевых китайских моделях маркировка часто отсутствует. С направлением жидкости без стрелки разобраться можно. Пластинка обратного клапана должна открываться вверх по отношению к патрубку бойлера, чтобы внутрь бака поступала вода из водопровода. А вот с допустимым давлением без маркировки определиться не получится. При несоответствии показателя узел безопасности постоянно будет течь или, вообще, не сработает в аварийной ситуации.

Другие типы клапанов

Когда пытаются сэкономить на группе безопасности, на водонагреватель пытаются установить подрывной клапан, предназначенный для системы отопления. По функциональности узлы схожи, но есть один нюанс. Подрывной клапан не способен понемногу стравливать жидкость. Механизм сработает, когда избыток давления достигнет критической отметки. Подрывным клапаном можно только стравить всю воду из бака при аварии.

Отдельно стоит рассмотреть установку только обратного клапана. Механизм этого узла наоборот запирает воду внутри бака, не давая ей стечь в трубопровод. При избытке давления рабочая пластина со штоком не способна сработать в обратную сторону, что приведет к разрыву бака.

Принцип функционирования

Данное устройство сконструировано из корпуса и двух литых деталей. Сам корпус сделан из водопроводной латуни, которая создается по технологии горячего штампования.

Основным составным элементом клапана считается пружина из стали. За счет того, что она достаточно упругая, она отвечает за силу давления, которой будет подвергаться мембрана, закрывающая проход наружу. Сама мембрана располагается в седле с уплотнителем и ее поджимает пружина.

Крайний участок пружины сверху упирается в металлическую шайбу, которая зафиксирована на штоке и прикручена к рукоятке из пластмассы. Предназначение рукоятки в регулировке предохранительного клапана в отопительной системе.

Принцип работы клапана предохранительного

Важно, чтобы клапан срабатывал вовремя, без опоздания. Это напрямую зависит от характеристик его механизма, главными составляющими которого являются шток, пружина и тарелка

Основная характерная черта клапана — это различие (в процентах) между давлением в трубопроводе в самом начале, когда шток только начинает движение и давлением в момент, когда проход открыт для сброса лишнего количества теплоносителя.

Читайте про Предохранительный клапан для водонагревателя: устройство и принцип работы

Непосредственное влияние на данный параметр оказывает номинальное давление в системе отопления. Скорость, с которой клапан начнет срабатывать, находится в зависимости от рабочего давления в системе — чем выше его показатели, тем меньше времени понадобится для открытия клапана.

Очень важно, чтобы механизм регулировки не находился в контакте с теплоносителем. Витки пружины должны быть изолированы друг от друга и ни в коем случае не соприкасаться друг с другом

Если предохранительный клапан будет долгое время находиться «без работы», то пружина может «залипнуть» — и тогда вентиль может попросту не открыться. Благодаря специальному штоку, предназначенному для оттягивания пружины вручную, можно иногда осуществлять проверку функционирования клапана.

Для того, чтобы гидравлическое сопротивление не оказало существенного влияния на функционирование детали, предназначенной для защиты системы от перегрузки, диаметр клапана должен быть идентичным показателям диаметра подводящего патрубка или же быть немного больше.

Для того, чтобы гидравлических потерь было меньше, клапан нужно устанавливать так, чтобы он слегка наклонялся по направлению к котлу.

Как работает автоматический воздухоотводчик

Залитый холодный теплоноситель в отопительной магистрали имеет свойство выделять воздух при нагревании, для его стравливания применяют автоматический сброс воздуха из системы отопления.

Принцип действия всех автоматических приборов заключается в открывании стравливающего отверстия при появлении воздуха во внутренней области корпуса воздухоотводчика. Элементом, реагирующим на присутствие воздуха, является погруженный во входной патрубок устройства поплавок, который связан с клапаном, закрывающим отверстие для выхода воздуха. Автоматическое устройство работает по следующему принципу (рис. 3):

  1. Когда отопление функционирует нормально, находящийся в пространстве цилиндрической рабочей камеры поплавок находится в верхнем положении и связанным с ним конусообразным штоком запирает выходной канал.
  2. Если воздух скапливается в верхней части бачка, поплавок уходит вниз вместе с запирающим штоком и происходит отпирание воздушного клапана, воздух стравливается из устройства.

Рис. 4 Автоматический клапан сброса воздуха из системы отопления

Устройство

На рынке представлены различные конструкции автоматических клапанов для спуска воздуха, рассмотрим конструкцию и функционирование одного из распространенных видов.

Данная модель (рис 4.) имеет составное устройство корпуса из латуни, включающего основную часть 1, которая вкручивается в трубопровод, и его крышку 2 с запорным механизмом, соединенную с основой через уплотнительное кольцо 10.

В нерабочем состоянии поступающая через входной патрубок снизу жидкость поднимает пластмассовый поплавок 3, он через флажок давит на подпружиненный (пружина 7) держатель 5 с золотником 6, который запирает проходной канал в жиклере 4.

Жиклер 4 располагается в боковой части воздушного отводчика и подсоединен к корпусу через уплотнительное кольцо 8, в верхней части прибора имеется пробка 9, которой регулируют проходной канал выпускного отверстия для сброса воздуха или перекрывают его полностью при необходимости.

При появлении в поплавковой камере воздуха, он вытесняет воду, в которой плавает поплавок 3, элемент опускается вместе с флажком, а пружина 7 отталкивает золотниковый держатель от выходного канала – происходит стравливание воздуха. При уменьшении объема сброшенного воздуха в рабочую камеру снова поступает вода, поплавок всплывает и перекрывает канал с помощью запорного механизма.

Обычно при подключении воздухоотводчика используют переходники из отсечного обратного клапана, представляющего собой подпружиненный запорный механизм и связанный с ним флажок. При вкручивании воздухоотводчика он давит на флажок отсечного клапана, последний опускается вниз и открывает путь воде к корпусу воздушника.

При демонтаже отводчика для замены, проведения профилактических или ремонтных работ, освобожденный подпружиненный флажок вместе с запорным клапаном поднимается вверх и перекрывает канал поступления теплоносителя.

Рис.5 Ручной воздушный клапан системы отопления в батарее

Технические характеристики

Основным материалом изготовления корпусов ручных и автоматических воздушных клапанов для стравливания воздуха из систем отопления является латунь, покрытая никелем (намного реже используют бронзу), отводчики имеют следующие характеристики:

  • Монтаж – в самых высоких точках отопительных контуров на прямом участке.
  • Допустимая температура рабочей среды – от 100 до 120º С.
  • Максимальное давление 10 бар (атмосфер).
  • Подсоединительной диаметр выходных патрубков 1/2″, 3/4″ (наиболее распространенные размеры, обозначается в метрической раскладке Dy 15 и Dy 20, что соответствует 15 и 20 мм), 3/8″, 1″ дюйм.
  • Тип подключения – прямое и угловое.
  • Расположение выпускного штуцера – сверху, сбоку.
  • Комплектация – иногда поставляется вместе с отсечным клапаном
  • Рабочая среда – вода, незамерзающие теплоносители с содержанием гликоля до 50%.
  • Материал изготовления поплавка – полипропилен, тефлон.
  • Срок службы приборов из латуни может достигать 30 лет.

Клапан автоматического сброса воздуха из системы отопления

В отопительной системе с жидкостным теплоносителем используется целый ряд специализированных элементов, обеспечивающих надежность и эффективность ее эксплуатации. К их числу относится воздушный клапан (сепаратор) для отопления. Устройство для сброса воздуха из системы отопления дает возможность удалять газы, скопившиеся в трубопроводе и радиаторах.

Когда в трубопроводе образуется воздушная пробка, она стремится к самой высокой точке радиатора или отопительного контура в целом. Если в этом месте установлен автоматический клапан для выпуска воздуха, теплоноситель из его внутренней камеры вытесняется газами.

При вытеснении жидкости поплавок опускается вниз и открывает клапан, в результате чего стравливаются газы из трубопровода отопления, и камера вновь заполняется теплоносителем.

Клапан для автоматического сброса воздуха из системы отопления со временем заиливается, зарастает накипью. Это приводит к заеданию механизма, потере герметичности клапана – через него начинает просачиваться влага. Такое устройство требует замены — автоматические воздушники не подлежат ремонту.

Количество автоматических воздухоотводчиков зависит от особенностей отопительной системы.

  • Устройство требуется для установки:
  • в составе группы безопасности котельного агрегата на выходном патрубке водяной рубашки, где теплоноситель нагрет до максимальной температуры;
  • на самой высокой точке вертикальных стояков — именно туда поднимаются и скапливаются газообразные вещества;
  • на распределительные коллекторы теплых полов, чтобы можно было стравливать воздух из контуров;
  • на П-образные петли из полимерных труб, которые обустраиваются для компенсации теплового расширения трубопровода.

Принципы выбора

Воздушные клапаны для системы отопления могут входить в состав группы безопасности или комплект коллектора для теплого пола, поставляться вместе с приборами отопления.

Автовоздушник подбирается с учетом его рабочих параметров (максимально допустимая температура и давление), они должны соответствовать характеристикам отопительной системы. По исполнению подразделяются на прямые и угловые устройства, горизонтальные и вертикальные.

  1. Краны Маевского различаются способом откручивания рабочего винта:
  2. с головкой штока под специальный ключ (неудобство состоит в том, что ключа в нужный момент может не оказаться под рукой);
  3. с несъемной рукояткой (нельзя использовать в местах, доступных детям младшего возраста, чтобы исключить опасность ожога нагретым теплоносителем;
  4. со шлицем под плоскую отвертку (самый удобный и безопасный вариант).

Чтобы оснастить отопительную систему надежным воздуховыпускным клапаном, рекомендуется выбирать продукцию известных марок. Следует избегать дешевых изделий из хрупкого силумина, имитирующего латунь.

Чем опасен воздух в отопительной системе

Растворенный в теплоносителе воздух постепенно выводит из строя стальные трубы и радиаторы, элементы котельного агрегата. Коррозионная активность воздуха, который был сначала растворен в воде, а затем выделился при нагреве, заметно превышает показатели атмосферного воздуха за счет повышенного содержания кислорода.

Скопившиеся в трубопроводе газы не только провоцируют или ускоряют коррозию металлических элементов, но и формируют воздушные пробки, которые мешают системе отопления полноценно функционировать:
Из-за газовых пробок ухудшается циркуляция теплоносителя, в серьезных случаях движение жидкости по трубам может быть полностью блокировано. В такой ситуации приборы отопления быстро остывают.
Воздушные пробки работают как теплоизолятор, и, если газы скопились в верхней части батареи, она хуже прогревается и отдает помещению меньше тепловой энергии.
При наличии воздушных пробок движение теплоносителя по контуру отопления сопровождается громкими булькающими звуками и журчанием, что нарушает акустический комфорт в доме.

Циркуляционные насосы не рассчитаны на перекачку газов, при работе с завоздушенным теплоносителем подшипник и крыльчатка насосного агрегата изнашиваются значительно быстрее.
Специальные воздухоотводные устройства позволяют решить проблемы, связанные с завоздушиванием системы отопления

Важно правильно подобрать клапаны для стравливания воздуха и грамотно определить места расположения этих элементов.

https://youtube.com/watch?v=Q4LOLnuFOoc

Принцип действия

Большинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – эти изделия устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.

Примечание. Настенные генераторы тепла, функционирующие на электричестве и природном газе, оснащаются предохранительными элементами с завода. Они помещены внутрь корпуса и снаружи не видны.

Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:

  1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
  2. Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
  3. Когда величина подпора воды достигает порога срабатывания клапана (обычно – 3 Бар), пружина под ее воздействием сжимается и мембрана открывает проход. Автоматический сброс закипающего теплоносителя производится до тех пор, пока пружине не хватит силы снова закрыть проходное сечение.
  4. При возникновении аварийной ситуации хозяин дома может сам выполнить сброс избыточного давления, повернув рукоятку в верхней части изделия.

Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).

Важный момент. На трубопровод, ведущий от теплогенератора до элементов безопасности, запрещено устанавливать краны, вентили и прочие перекрывающие устройства.

Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете:

Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ.

Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

Принцип работы Высота подъёма затвора Способ открытия затвора Способ нагружения золотника
1 Прямого действия Малоподъёмные Пропорциональные Пружинные
2 Непрямого действия Полноподъёмные Двухступенчатые Рычажно-газовые
3 Импульсные

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.

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

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:

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector