Принципы выбора и установки клапана сброса избыточного давления

Клапаны сброса избыточного давления применяются в системах отопления для их защиты от повреждений в критических режимах работы. Позволяют предотвратить дорогой ремонт оборудования за счёт сброса из системы циркуляции избыточного давления. Отличаются повышенной надёжностью, неприхотливы в эксплуатации, просты в монтаже.

Клапан сброса давления
Клапан сброса избыточного давления

Что такое клапан сброса избыточного давления?

При проектировании отопительных систем важно устанавливать клапаны для сброса избыточного давления воды. Оборудование и все элементы рассчитаны на определённые механические нагрузки. В случае превышения номинальной величины контролируемого параметра они работают на предельных режимах, что негативно сказывается на сроке их эксплуатации. Обеспечивают оптимальные условия эксплуатации систем.

Устройство аварийного сброса может использоваться для следующих целей:

  • удаления из системы избыточного количества теплоносителя, повышаемого в результате его чрезмерного нагрева;
  • контроля давления — среднего или предельного.

Принцип работы

Принцип работы механизма основан на детектировании гидродинамического давления механическим способом и его сбросе до заданных параметров. Конструктивно это реализуется так: в металлическом корпусе расположен шток с мембранным клапаном, закреплённый в определённом положении пружиной.

При повышении давления пружина сжимается, мембрана приподнимается и часть теплоносителя сбрасывается. После нормализации параметров теплоносителя пружина разжимается и перекрывает патрубок для сброса.

Контроль может быть реализован механическим или автоматическим способом. Для правильной работы устройства важно исключить установку запорной арматуры или другого оборудования на контрольном участке трубы.

Технические характеристики

Имеют следующие технические параметры:

  • площадь проходного сечения — от 600 до 1800 см2;
  • погрешность контроля — от заданной величины на ±0,2 кПа;
  • рабочая среда — газовая, жидкая;
  • материал корпуса — сталь, латунь, бронза, заслонки — сталь или текстолит, уплотнителя — силикон, подшипника заслонки — фторопласт;
  • положение клапана — горизонтальное, вертикальное с отверстием вверх или вниз;
  • масса — от 6,4 до 16,8 кг.

Виды и конструкция

Аварийные клапаны сброса давления состоят из следующих конструктивных элементов:

  • литого металлического корпуса;
  • пружины;
  • запорного тарельчатого элемента;
  • рычага управления тарелью;
  • предохранительного рычага блокировки;
  • регулятора сжатия пружины;
  • опциональных деталей — счётчиков, кнопок управления, барометров, цифровых датчиков.

По способу подключения к трубам бывают следующих видов:

  • резьбовые — на патрубках нарезана наружная резьба стандартных размеров;
  • фланцевые с болтовым соединением — применяются для установки на промышленном оборудование;
  • приварные — обеспечивают максимальную герметичность стыковочных швов, несъёмные.

Типы предохранительных устройств по принципу работы:

  • прямого действия — теплоноситель напрямую контактирует с пружинным механизмом;
  • непрямого — применяется промежуточный элемент, оказывающий давление на пружину.

По способу нагрузки на мембрану:

  • пружинные;
  • рычажно-грузовые;
  • магнитно-грузовые.

Пружинные

Конструкция пружинной модели — литой корпус, внутри которого закреплён шток с пружиной, запорной мембраной и регулировочным винтом. Мембрана, контактирующая с агрессивными средами, дополнительно покрывается полимерным слоем.

Пружинный клапан
Пружинный клапан сброса давления

Рычажно-грузовые

Вместо пружины в данной конструкции используется противовес с грузом. Когда давление на мембрану смещает равновесное положение рычага, срабатывает клапан. Обладает большей надёжностью, чем пружинная конструкция, регулировка нагрузки менее точная.

Высокую герметичность удаётся получить при использовании в конструкции двух сёдел и больших по величине грузов. Внутри корпуса расположено 2 затвора, работающих параллельно. Скорость срабатывания при этом увеличивается, а длина рычагов уменьшается.

Преимущества и недостатки

Сбросной клапан обладает рядом следующих преимуществ:

  • исключает гидроудары, скачки давления;
  • не допускают появление воздушных пробок в системе транспортировки жидких сред;
  • простая конструкция, которую легко обслуживать и ремонтировать;
  • относительно невысокая стоимость;
  • возможность автоматического контроля и сброса давления;
  • простая технология установки;
  • неприхотливость к условиям эксплуатации;
  • не требуют частого обслуживания.

Недостатки:

  • наличие погрешности срабатывания;
  • повышенный износ ответственных деталей;
  • ограниченный срок эксплуатации.
Простая конструкция
Простая конструкция клапана

Как выбрать арматуру

Выбор клапана основан на технических параметрах подключённого оборудования, рабочего давления системы, требований проектной документации.

Вентили экстренного сброса давления выбирают на основе следующих критериев:

  • сечения трубопровода;
  • типа и свойств перекачиваемого вещества;
  • температуры транспортируемой среды;
  • номинального и предельного давления;
  • максимальной высоты, на которую способен подниматься шток клапана.

По давлению выбор нужно осуществлять следующим образом:

  • в системах с низким рабочим давлением до 1 бара следует подключать клапаны 1,5 бар;
  • к котлам газовым и твердотопливным 1–2 бара — защитное устройство, рассчитанное на 3 бара;
  • водяное нагревательное оборудование до 4 бар необходимо оснащать клапанами на 6 бар;
  • на котлы до 8 бар нужно монтировать устройства на 10 бар.

Нижний предел срабатывания клапана наступает в случае превышения рабочего давления на 10% от номинального, а закрытие — при понижении на 20%. Поэтому рекомендуется приобретать конструкции с оптимальным запасом по предельному давлению 20–25%.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Для максимальной защиты системы от избыточного давления необходимо соблюдать правила по установке и эксплуатации сбросного клапана:

  • подключение выполняют на выходном патрубке отопительного оборудования;
  • для монтажа выбирают максимально высокую точку трубопровода;
  • сбрасывающий патрубок обязательно соединяют с отводящим каналом, подключённым к системе канализации;
  • диаметр пропускного отверстия клапана должен по площади соответствовать внутреннему диаметру трубы;
  • расположение устройства контроля располагают в доступном для обслуживания месте;
  • рекомендуется использовать быстросъёмные соединения;
  • если нужно соединить трубы после установленных клапанов, то диаметр выходной части должен быть равным или превышать площадь их сечений;
  • при монтаже двух устройств сброса давления сечение трубы суммарно на 25% должно превышать площади пропускных отверстий;
  • между котлом и клапаном запрещается устанавливать врезки и ответвления коммуникаций;
  • после монтажных работ нужно убедиться в открытии клапана при заданных параметрах;
  • обслуживание следует проводить строго в соответствии с требованиями производителя.

При длительной эксплуатации на внутренних поверхностях образуются засоры, которые могут негативно влиять на время срабатывания клапана. Важно использовать специальные растворы для их очистки. Подойдут спиртовые или уксусные растворы для этих целей.

Если были замечены подтёки на корпусе, то устанавливать заглушки категорически запрещено, так как это может привести к аварийным последствиям. Нужно выполнить оперативную замену устройства, подобрав правильные параметры.

Для контроля состояния, настройки и проверки работоспособности клапана нужно пользоваться показаниями манометров, датчиков температуры и других приборов. Это позволит не привлекать специалистов, а решать все необходимые задачи самостоятельно.

Ссылка на основную публикацию