Предпазен клапан в отоплителната система: видове, предназначение, схеми и инсталация

Поради неправилна работа, температурни промени и скокове на налягането при работа на автономни отоплителни системи могат да възникнат неизправности. Отрицателните последици в такива ситуации са критични: като се започне с разпада на отделните компоненти, завършва с разрушаването на сградите и сериозна заплаха за живота.

Предпазният клапан в отоплителната система ще помогне да се премахнат опасните рискове. Какъв е той и какъв е принципът му на действие? Ще разгледаме тези проблеми в нашата статия. Ще анализираме и разновидностите на такива клапани и ще посочим основните разлики между тях, ще разгледаме правилата за монтаж в отоплителната система и ще дадем препоръки относно избора и настройката на предпазните клапани.

За какво е предпазен клапан?

Отоплителните системи са пълни с вода, температурата на която е приблизително 15 градуса. Циркулирайки в затворен кръг, топлоносителят се загрява, значително увеличавайки се в обем. По това време налягането, упражнявано върху вътрешната повърхност на тръбите и устройствата, инсталирани в системата, се увеличава значително.

Превишаването на допустимата норма, в повечето случаи над 3,5 бара, води до:

• изтичане в ставите на частите на тръбопровода;
• повреда или разкъсване на свързващи елементи и тръби, изработени от полимери;
• експлозия на резервоара на котела;
• късо съединение на електрическо оборудване в котелното помещение.

Котлите на твърдо гориво, в които е трудно да се регулира топлопреносната мощност, са най-големият риск от аварийни ситуации.

Производителността на електрическото и газовото оборудване бързо се настройва от стартиране до максимална производителност и обратно. Често присъства в тях автоматизация на сигурносттаизключване на работните елементи при прекомерно повишаване на температурата.

Интензитетът на изгаряне на дърва, въглища и други видове гориво в котел с твърдо гориво се регулира чрез отваряне / затваряне на затвора. В този случай силата на топлопредаване не се променя веднага, а постепенно. Поради инерцията на топлинния генератор, течната охлаждаща течност може да прегрее.

Заедно с манометър за изчисляване на налягането и изпускащ въздух от системата, предпазният клапан често се включва в групата за безопасност

Когато дървата за огрев в камерата се затоплят добре, привеждайки водата в мрежата до необходимите температурни нива, въздухът се блокира и активният пламък започва да угасва.

В горещо състояние обаче пещта продължава да генерира натрупана топлина. Достигайки 90-95 градуса, охлаждащата течност кипи и започва неизбежното интензивно изпаряване. В резултат на това се провокира рязък скок на налягането.

Именно при тези обстоятелства се активира предпазен клапан. Когато се достигне параметър за гранично налягане, той отваря затвора, освобождавайки изхода за образуваната пара. След стабилизиране на стойностите, клапанът се затваря автоматично и се превръща в режим на заспиване.

Неговата инсталация е необходима не само за твърдо гориво, но и за парни котли, както и за пещи, оборудвани с водна верига. Много модификации на отоплителното оборудване са завършени с тези устройства на етапа на производство. Често този клапан е един от елементите групи за сигурност, Обикновено устройството се поставя директно в топлообменника или се инсталира в тръбопровод близо до котела.

Разновидности на устройствата и принцип на работа

Конструкцията на вентила за обезвъздушаване включва два задължителни компонента: заключваща част, състояща се от седалка и затвор и регулатор на силовото действие. Има няколко вида оборудване, които имат свои собствени характеристики. Те се класифицират според определени критерии.

Класификация №1 - от механизма за затягане

В отоплителните системи на частни къщи, апартаменти и промишлени инсталации с ниска мощност се предпочита пружинният тип на продукта.

Основният работен елемент на устройството е пружината. Тя подпира мембраната, която припокрива седлото. На стъблото, свързано с дръжката, се поставя шайба, в която горната част на пружината се опира. Положението на шайбата и натискът върху мембраната се регулират от дръжката

Устройството има проста и надеждна структура, компактни размери, възможност за комбиниране с други елементи на защитния блок на достъпна цена. Силата на сгъстяване на пружинния механизъм зависи от параметъра за налягане, при който клапанът се активира. Диапазонът на регулиране се влияе от променливостта на самата пружина.

Принципът на работа на пружинните предпазители е следният:

• потокът на вода засяга затвора на устройството;
• движението на охлаждащата течност е ограничено от силата на пружината;
• критичното налягане надвишава силата на натиск, повдигайки макарата на макарата нагоре;
• течност се изпраща до изхода;
• вътрешният обем на водата е стабилизиран;
• пружината затваря затвора, връщайки го в първоначалното си положение.

Корпусът на пружинното устройство е изработен от висококачествен месинг с висока якост, използвайки технологии и методи за горещо щамповане. Стоманата се използва при производството на пружината. Мембраната, уплътненията и дръжката са изработени от полимери.

Някои марки произвеждат оборудване, което вече има фабрични настройки. Също така в гамата има модели, които се настройват на мястото на инсталиране по време на пускането в експлоатация.

Вентилите са отворени и затворени. В първия вариант охлаждащата течност се изхвърля в атмосферата, във втория - зауства във връщащата тръба

Предпазителите с лостово натоварване не са толкова широко разпространени. В частните автономни системи с бойлер те рядко се монтират.Работата е съсредоточена в индустриалния сектор в големи отрасли, където диаметърът на тръбопроводите е най-малко 200 mm.

Силата върху пръта в такива механизми не се дава от пружина, а от товар, окачен на лост. Той се движи по дължината на лоста, като коригира силата, с която пръчката ще бъде притисната към седлото.

Лостово-товарният клапан се отваря, когато налягането на средата от долната част на макарата надвишава показателите, идващи от лоста. След това водата излиза през специален изход.

Регулирането на лостово-товарните предпазители се извършва чрез придвижване на пръта по лоста. За да се предотврати неразрешената или случайна промяна, товарът се закрепва с болтове, покрива се със специален корпус и се заключва с ключалка

Налягането на реакцията, както и диапазонът на настройка се определя от дължината на лоста и масата на товара. Лостовите предпазители не са по-ниски от пружинните устройства по отношение на надеждността, но са по-скъпи. Устройствата се инсталират на фланцови тръбни фитинги с номинален диаметър 50 или повече.

Класификация №2 - с асансьор

В предпазните клапани с ниско повдигане клапанът се издига не по-високо от 0,05 в диаметъра на седалката. Механизмът на отваряне в такова оборудване е пропорционален.

Характеризира се с ниска честотна лента и най-примитивен дизайн. Използва се оборудване за ниско повдигане на съдове с течна среда.

Устройствата с пълна височина са оборудвани с механизъм за отваряне на две позиции. Те оборудват не само съдове с течности, но и системи, в които циркулират сгъваеми среди (сгъстен въздух, пара, газ)

Уредите на пълна височина имат по-висока скорост на затвора. Това означава, че тяхната пропускателна способност е много по-добра от предишната версия, така че те са в състояние да изхвърлят по-големи обеми излишна охлаждаща течност.

Класификация №3 - по скорост

Капакът на клапана на пропорционалните предпазни клапани се отваря постепенно. По правило величината на отвора е пропорционална на увеличението на налягането, упражнявано върху вътрешната повърхност. Едновременно с издигането на механизма, обемите на заустваната охлаждаща течност постепенно се увеличават.

Дизайнът на устройствата не ограничава възможността за използването им в компресивна среда, но въпреки това те преобладават в системи с вода и други течности.

Сред предимствата на предпазните клапани с пропорционална скорост на задействане са ниската цена, простотата на конструкцията, липсата на самоколебания, частично отваряне на нивото на стойностите, необходими за поддържане на специфични работни параметри

Особеността на клапаните за изключване е моменталната работа с пълно отваряне след достигане на граничните знаци за налягане в системата, при които се отваря предпазителят.

Експертите препоръчват работа с тези устройства в сгъваема среда. Сред основните им недостатъци е наличието на характерни самоколебания на затвора.

Когато инсталирате двупозиционен клапан в отоплителна система с течна охлаждаща течност, трябва да се има предвид, че по време на рязко отваряне на затвора ще се зауства голямо количество вода.

Поради това налягането спада твърде бързо. Клапанът се затваря моментално, което води до това воден чук, Пропорционалните устройства не причиняват такива рискове.

Характеристики на трипътните аварийни клапани

Трябва да говорим и за устройство, не толкова познато на потребителите - трипътен клапан с ръчен или електрически превключвател. Използва се в отоплителни системи с ниски температури.

Дизайнът на предпазителите е оборудван с три отвора, един от които е входен, два са изходни. Потокът на средата се контролира от амортисьор, направен под формата на топка или пръчка. Подвижната течност се преразпределя чрез завъртания.

Трипътните предпазители са подходящи за кондензационни котли и в случаите, когато няколко различни системи работят от едно и също отоплително оборудване

Представете си ситуацията: къщата има отоплителна верига със система от конвенционални радиатори и топъл под. Техническите изисквания за функционирането на втория вариант предвиждат не твърде високи температури на охлаждащата течност.

Котелът загрява водата при една и съща температура за всички системи. При такива условия е необходимо устройство за преразпределение, задачите на което трипътният клапан перфектно се справя.

Той отговаря за следните функции:

• разграничаване на районите;
• разпределение на плътността на потока по зони;
• улеснява смесването на топлоносителя от главните клонове за подаване / връщане за изпращане на по-студена вода в тръбопровода за топъл под, отколкото до радиатори.

За да не упражнявате постоянно контрол на температурата на средата, трябва да обърнете внимание на моделите на клапаните, оборудвани със серво задвижване.

Това устройство се захранва от сензор, инсталиран в верига с ниска температура. Когато температурните знаци се променят, се задейства заключващ механизъм, който отваря или затваря подаването на течност от връщането.

По-подробно за разновидностите на трипътен вентил за отопление и критериите за неговия избор, говорихме в следващата статия.

Съвети за избор на най-добрия модел

Преди да се установите на конкретно оборудване за безопасност, е необходимо да се запознаете подробно с техническите характеристики на инсталацията на котела.

При работата на предпазния клапан отрицателните температури се отразяват отрицателно. Следователно, достатъчно важна характеристика за устройството е наличието на защита от замръзване

Не пренебрегвайте проучването на инструкциите на производителя, в които са посочени всички пределни стойности.

Решаваща роля при избора на устройство за отопление имат няколко критерия:

1. Производителност на котела.
2. Максимално допустимото налягане на средата за топлинната мощност на отоплителното оборудване.
3. Диаметър на предпазния клапан.

Трябва да се провери дали регулаторът на налягането в устройството има диапазон, в който влизат параметрите на този или онзи котел. Налягането на реакцията трябва да бъде с 25-30% повече от работния индикатор, необходим за стабилна работа на системата.

Колкото по-високо е работното налягане, толкова по-малко време трябва да отдели устройството за изключване. Пропастта между налягането в началото на движение и когато затворът е напълно отворен, трябва да бъде 15% при номинална стойност под 2,5 атм, 10% за по-високи параметри

Диаметърът на предпазния клапан не може да бъде по-малък от съединителя на входната тръба. В противен случай постоянното хидравлично съпротивление няма да позволи на предпазителя напълно да изпълнява незабавни задачи.

Оптималният материал за производство на оборудване е месинг. Той има нисък коефициент на топлинно разширение, което елиминира разрушаването на корпуса от въздействието на силното налягане.

Управляващият блок е изработен от термоустойчиви пластмасови материали, които запазват желаната твърдост дори при контакт с вряла течност.

Правила за инсталиране и настройка

Планирайки независимия монтаж на предпазен клапан за отопление, трябва предварително да подготвите набор от инструменти. Работата не може да се извърши без регулируеми гаечни и гаечни ключове, отвертка Phillips, клещи, лента, силиконов уплътнител.

Преди да започнете, трябва да определите правилното място за инсталиране. Препоръчва се предпазният клапан да се монтира на захранващата тръба недалеч от изпускателната тръба на котела. Оптималното разстояние между елементите е 200-300 мм.

Всички компактни домакински предпазители са резбовани. За да се постигне пълна херметичност по време на навиване, е необходимо тръбата да се запечата с теглич или силикон.FUM лентата е нежелателна за използване, тъй като не винаги издържа на критична топлина

В нормативната документация, която се доставя с всяко устройство, процесът на инсталиране обикновено се планира поетапно.

Някои ключови правила за инсталиране са непроменени за всички видове клапани:

• ако предпазителят не е монтиран като част от група за безопасност, до него се поставя манометър;
• при пружинните клапани оста на пружината трябва да има строго вертикално положение и да бъде разположена под тялото на устройството;
• в лостово-товарното оборудване лостът е поставен хоризонтално;
• в тръбопровода между отоплителното оборудване и предпазителя, инсталацията не е разрешена възвратни клапани, кранове, клапани на затворите, циркулационна помпа;
• за да предотвратите повреда на корпуса по време на въртене на клапана, трябва да бъдете избрани с ключ от страната, където се извършва завинтването;
• дренажна тръба, която отстранява охлаждащата течност към канализационната мрежа или връщащата тръба е свързана към изхода на клапана;
• изходната тръба не се води директно към канализацията, а с включването на фуния или яма;
• в системи, където циркулацията на течността се осъществява чрез естествен модел, предпазният клапан е в най-високата си точка.

Номиналният диаметър на устройството се избира въз основа на методи, разработени и одобрени от Gostekhnadzor. При решаването на този проблем е по-разумно да потърсите помощ от професионалисти.

Ако това не е възможно, можете да опитате да използвате специализирани онлайн програми за изчисление.

За да се намалят хидравличните загуби по време на налягането на средата върху клапанната плоча, инсталирането на аварийно оборудване се извършва с отклонение към инсталацията на котела

Регулирането на клапана се влияе от типа структура на скобата. В пролетните тела има капачка. Предварителното компресиране на пружината се регулира чрез завъртането му. Точността на тези продукти е висока: +/- 0,2 атм.

В устройствата за свързване настройките се извършват чрез увеличаване на масата или движение на товара.

След 7-8 операции в инсталираното аварийно устройство пружината и плочата се износват, в резултат на което герметичността може да бъде нарушена. В този случай е препоръчително клапанът да бъде заменен с нов.

Изводи и полезно видео по темата

Как се прави предпазният клапан и от какво се състои:

Предпазен клапан като част от група за безопасност:

Повече за избора и инсталирането на оптималния предпазен клапан:

Предпазният клапан е просто и надеждно оборудване, което ще предпази корпуса от непредвидени аварийни ситуации, възникнали в отоплителните системи. За да направите това, достатъчно е да изберете висококачествено устройство с подходящи параметри и след това да извършите компетентната му настройка и инсталация.

Избор на подходяща опция за предпазен клапан за вашата отоплителна система? Може би все още имате въпроси, отговорите на които не намерихте в горния материал? Попитайте ги с нашите експерти, като оставите коментар под статията.

Или може би искате да допълнете материала с интересни факти и полезни препоръки? Или споделете опита си сами да инсталирате клапана в системата? Напишете мнението си за необходимостта от такова защитно устройство, споделете съвети за избор въз основа на личен опит.