Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип дії

Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип дії

В обв’язці твердопаливного котла є елемент, який більшу частину часу фактично байдикує.

Мова йде про запобіжному клапані. Але якщо виникає небезпека аварії, саме цей «нероба» допомагає її запобігти.

У цій статті ми поговоримо про те, як саме функціонує запобіжний клапан системи опалення і якими бувають ці пристрої сьогодні.

Зміст

  • 1 Призначення
  • 2 Види запобіжних клапанів
    • 2.1 Механізм притиску тарілки
    • 2.2 Висотою підйому запірного механізму
    • 2.3 Швидкістю спрацьовування
  • 3 Принцип роботи
  • 4 Де і як правильно монтується запобіжний клапан для котла?
  • 5 Умовний діаметр і регулювання
  • 6 Рекомендації по вибору і установці
  • 7 Відео на тему

Призначення

Газовий та електричний котли сконструйовані таким чином, що їх потужність можна моментально «пригасити» до мізерного значення або, навпаки, розвинути до максимуму.

Зовсім інакше йде справа з твердопаливним котлом. Інтенсивність горіння палива в ньому можна змінити шляхом відкриття або закриття повітряної заслінки, але потужність тепловіддачі при цьому змінюється далеко не відразу.

Така властивість називається інерційністю. Його позбавлені тільки пелетні котли з шнековими живильниками, які подають в агрегат стільки палива, скільки потрібно на даний момент.

Якщо твердопаливний котел підключений до системи опалення з рідинним теплоносієм, останній із-за інерційності теплогенератора може перегріватися. Поки він залишається в рідкій фазі, побоюватися нічого. Але як тільки відбудеться закипання, тиск різко зросте і теплообмінник опалення стане схожим на паровий котел.

Будучи розрахованими на тиск не більше 3 атм (у деяких котлів допустимий тиск і того менше – всього 2 атм), він лопне, внаслідок чого котел прийде в непридатність. Теплоносій заллє котельню, а якщо мало місце підключення до електрики, то ще й викличе коротке замикання.

Щоб уникнути подібних неприємностей, в трубопровід опалювального контуру поблизу від котла врізається запобіжний клапан, який при надлишку тиску просто скине частина теплоносія.

Багато моделі твердопаливних котлів випускаються з вбудованим запобіжним клапаном, врізаним прямо в теплообмінник. Зазвичай він входить до складу так званої групи безпеки, в якій також є повітровідвідник і манометр.

Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип дії

Клапан запобіжний в тепловому вузлі

Крім скидного запобіжного клапана, про який щойно йшлося, система опалення може оснащуватися перепускним клапаном. Цей вузол стравлює теплоносій з трубопроводу подачі в обратку. Необхідність у цьому виникає в двох випадках:

  • У разі застосування твердопаливного котла: вкрай важливо, щоб теплоносій, що надходить у водяну сорочку такого котла, мав температуру хоча б в 50 градусів. Якщо він виявиться більш холодним, стінки теплообмінника покриються сверхагрессивным кислотним конденсатом, що утворюється з димових газів. Уникнути подібного інциденту можна шляхом додавання гарячого теплоносія з подачі в холодну обробку, для чого і монтується байпас з перепускним клапаном. В даному випадку він має сервопривід, який управляється встановленим на обратці термодатчиком.
  • При наявності перед кожним радіатором регулюючого вентиля, керованого терморегулятором: такий спосіб підключення сьогодні дуже поширений. Регулюючий вентиль дозволяє змінювати тепловіддачу на радіаторі окремо від усієї системи.
  • Крім того, за допомогою такої арматури двотрубний опалювальний контур можна ідеально збалансувати, домігшись рівномірної циркуляції теплоносія через всі батареї.

    Однак, переважна більшість циркуляційних насосів не вміє враховувати стан регулюючих вентилів і при будь-яких обставин продовжує працювати з тією самою подачею.

    Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип дії

    Клапан в розібраному вигляді

    Якщо вентилі прикриті, наприклад, при потеплінні, перед ними утворюється підпір, змушує теплоносій слідувати через арматуру з великою швидкістю. При цьому стає чути характерний свист, що мешканцям будинку, звичайно, сподобатися не може.

    Ось для того, щоб уникнути появу неприємних звуків, а також з метою розвантаження циркуляційного насоса в систему опалення і встановлюється перепускний клапан, який по байпасу перенаправить частина теплоносія з подаючої труби у зворотний.

    Види запобіжних клапанів

    На сьогоднішній день придумано чимало конструкцій запобіжних клапанів. Вони можуть відрізнятися наступними особливостями:

    Механізм притиску тарілки

    За цією ознакою прилади поділяються на дві групи:

    • пружинні;
    • важільно-вантажні (сьогодні застосовуються тільки на трубопроводах діаметром понад 200 мм).

    Висотою підйому запірного механізму

    Розрізняють такі види:

  • Малоподъемные: тарілка піднімається не вище, ніж на 5% діаметра сідла. Для таких клапанів характерні проста конструкція і мала пропускна здатність, зважаючи якої їх застосовують лише на судинах з рідинами (рідина є нестисливої, тому для стабілізації тиску достатньо скинути зовсім невелика її кількість).
  • Полноподъемные. Затвор піднімається набагато вище, дозволяючи скинути велику кількість середовища. Завдяки цьому полноподъемными клапанами можна оснащувати судини як з рідинами, так і зі стиснутими газоподібними речовинами, в т. ч. пором.
  • Швидкістю спрацьовування

    Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип діїЗнову два різновиди:

  • Пропорційні. Затвор відкривається поступово і на величину, пропорційну тиску в посудині. Рівень середовища змінюється плавно, а при закритті клапан не провокує гідроудари.
  • Двопозиційні.
  • Останні можуть бути закритими або відкритими.

    Відкриваються різко, скидаючи при цьому велику кількість середовища, але і різко закриваються, викликаючи гідроудари.

    Принцип роботи

    Зовні на затвор клапана діє механізм притиску, прагнучи утримувати його в закритому положенні, а зсередини – тиск середовища. Доки сила тиску має менше значення, ніж сила притискного механізму, клапан залишається закритим. Якщо ж тиск перевищує допустиме значення, воно долає опір механізму притиску і відкриває затвор.

    При цьому деякий обсяг знаходиться в посудині речовини витікає назовні, внаслідок чого тиск в посудині стабілізується і клапан знову закривається.

    У пружинних клапанах роль притискного механізму грає пружина. У важільно-вантажних затвор утримується вагою вантажу, багаторазово посиленого допомогою важеля.

    Де і як правильно монтується запобіжний клапан для котла?

    В автономних системах скидний запобіжний клапан для опалення встановлюється як можна ближче до вихідного (подає) патрубку котла. Відстань у 200 – 300 мм є найбільш підходящим. На ділянці трубопроводу між теплогенератором та запобіжним клапаном установка запірної арматури заборонена.

    Побутові клапани мають невеликі розміри, тому завжди забезпечуються різьбленням. Перед навинчиванием вироби на трубу останню потрібно обмотати ущільнювачем. Бувалі сантехніки воліють використовувати як звичайну клоччя.

    Фторопластовий ущільнювач (ФУМ-стрічку) застосовувати не рекомендується, так як вона може не витримати високої температури (для фторопласту межа становить 200 градусів) і дати текти.

    Запобіжний клапан в системі опалення: конструктивні особливості та принцип дії

    Група безпеки котла з запобіжним клапаном

    Клапан повинен мати нахил тільки в бік котла. При дотриманні цієї умови гідравлічний опір при впливі тиску на затвор буде мінімальним.

    Обертаючи клапан, слід братися за ключем ту сторону, з якої відбувається загвинчування. Якщо взятися з протилежної сторони, так щоб крутний момент передавався через корпус, останній може тріснути.

    Обидві труби, між якими розташовується клапан, повинні займати співвісно положення без додаткових зусиль: забороняється підтягувати трубу до клапана або клапан до труби.

    Умовний діаметр і регулювання

    Прохідний перетин запобіжного клапана повинен бути рівним або перевищувати переріз труби, на якій він встановлений. В іншому випадку гідравлічний опір пристрою виявиться занадто великим, внаслідок чого робота системи буде порушена.

    Регулювання запобіжного клапана системи опалення залежить від типу притискного механізму. У пружинних приладах є ковпачок, обертанням якого встановлюється попереднє стискання пружини. Ці вироби характеризуються високою точністю регулювання, що становить +/- 0,2 атм.

    Важільно-вантажні клапани налаштовуються з меншою точністю. Для цього потрібно зрушити вантаж вздовж важеля або збільшити його масу.

    Рекомендації по вибору і установці

    Сьогодні в побуті застосовують тільки пружинні клапани. Вони компактні, недорогі, але володіють деякими особливостями:

    • під час підйому тарілки сила впливу пружини з-за її стиснення збільшується – це слід враховувати при регулюванні;
    • оскільки пружина давить на затвор постійно, той може прилипати до сідла (вибирайте моделі з ручкою для контрольного відкриття клапана вручну).

    Важільно-вантажні клапани залипанням не страждають (вантаж лежить на опорі), але зважаючи на великих габаритів і високої вартості сьогодні застосовуються тільки на магістральних трубопроводах.

    Не обов’язково купувати регульований клапан. Вироби з фіксованою настройкою коштують набагато дешевше.

    Важливою характеристикою є відносна різниця між тиском на початку руху затвора і при його повному відкритті. Вона повинна складати:

    • при номінальному тиску в трубопроводі менше 2,5 атм: 15%;
    • при тиску понад 2,5 атм: 10%.

    Таким чином, для посудини з великим тиском потрібно більш быстросрабатывающий клапан.

    Вихідний патрубок клапана зазвичай підключають до каналізації, але не безпосередньо (інакше каналізація виявиться під тиском), а через видимий розрив струменя: з клапана теплоносій поступає в воронку, раковину або приямок, а вже звідти – в каналізацію самопливом.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: