Назначение предохранительного клапана: принцип работы

Описание предохранительных клапанов для водонагревателя

Предохранительный клапан для водонагревателя

Существует несколько типов механизмов безопасности:

• весна;
• магнитная пружина;
• рычаг;
• рычаг загрузки.

Все они предназначены для защиты приборов от перепадов давления, но для электрокотлов используется только пружинный клапан. Он имеет простую конструкцию, состоящую из двух пружин в металлическом корпусе. Изделия изготавливаются из хромированной стали, но корпус может быть из латуни или стали.

На рынке есть клапаны на давление от 6 до 10 бар, шаг регулировки 0,5.

Назначение

Основное назначение предохранительного клапана – защита системы от избыточного давления, которое может привести к повреждению или даже разрушению. Клапан сбрасывает излишки рабочей среды при превышении предельного значения ее давления. Сброс происходит в дренажную систему или в атмосферу. После того, как давление в системе упадет до нормы, предохранительный клапан закрывается и слив прекращается.

Принцип действия

Большинству рядовых пользователей, столкнувшихся с системами водяного отопления закрытого типа, знаком только один тип предохранительного клапана – простой подпружиненный клапан фиксированной конфигурации, представленный на фото. Причина понятна: эти элементы устанавливаются везде в любом котле, так как входят в группу безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.

Примечание. Настенные теплогенераторы, работающие на электричестве и природном газе, оснащены заводскими предохранительными элементами. Они размещены внутри коробки и не видны снаружи.

Разберемся, как работает обычный аварийный клапан, который показан на схеме выше:

1. В нормальных условиях диафрагма, прикрепленная к штоку и поддерживаемая пружиной, плотно сидит на седле и перекрывает проход.
2. Если охлаждающая жидкость перегревается, она расширяется и создает в замкнутой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным бачком.
3. Когда количество стоячей воды достигает порога срабатывания клапана (обычно — 3 бар), пружина под его воздействием сжимается, и мембрана открывает проход. Автоматический слив кипящего хладагента осуществляется до тех пор, пока пружина не наберет достаточное усилие, чтобы снова закрыть проходное сечение.
4. В экстренной ситуации домовладелец может сбросить избыточное давление, повернув ручку в верхней части изделия.

Несколько слов о том, где находится предохранительный клапан вместе с предохранительной группой в закрытой системе отопления. Его расположение на участке питающей линии в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0,5 м).

Блок безопасности всегда находится на линии подачи отопителя

Важный момент. Запрещается устанавливать краны, вентили и другие запорные устройства на трубу, ведущую от теплогенератора к предохранительным элементам.

Наглухо подсоединять продуктопровод к канализации не стоит – мокрые пятна или лужи будут свидетельствовать о работе клапана и проблемах в сети отопления. Например, вышел из строя расширительный бак или вышел из строя циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключили электричество). Часто устройство начинает протекать из-за попадания грязи между седлом и пластиной. Подробнее о его работе смотрите в этом видео:

Пояснительная информация. Ремесленники и установщики называют пружинные предохранительные клапаны подрывными, потому что давление хладагента сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их с взрывоопасными элементами, установленными в дымоходах промышленных котлов, работающих на природном газе.

Классификация предохранительных клапанов

Специалисты классифицируют устройства по различным параметрам.

По принципу действия:

• Прямой. Это классический механический предохранительный клапан.
• Косвенный. Используются датчик давления, автоматическое управление, дистанционно управляемый клапан. Датчик с клапаном можно разместить в разных местах конструкции.

Метод спуска затвора:

• пропорциональные (для малосжимаемых рабочих сред);
• двухступенчатая (для газов).

По способу загрузки катушки:

• весна;
• загрузочный рычаг;
• магнитная пружина

Существуют и другие типы аварийных предохранительных клапанов, которые используются в специальных промышленных установках.

Классификация #1 — по механизму прижима

В системах отопления частных домов, квартир и маломощных промышленных объектов предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Основным рабочим элементом устройства является пружина. Поддерживает мембрану, покрывающую седло. На соединенный с ручкой шток надевается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины. Положение шайбы и давление на мембрану регулируются рукояткой

Устройство характеризуется простой и надежной конструкцией, компактными размерами, возможностью комбинирования с другими элементами охранного комплекса, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором работает клапан. На диапазон регулировки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей следующий:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, подъем штока клапана;
• жидкость направляется в выходной патрубок;
• стабилизируется внутренний объем воды;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в исходное положение.

Корпус эластичного приспособления изготовлен из высококачественной и высокопрочной латуни с использованием технологий и техники горячей штамповки. Сталь используется в производстве пружины. Мембрана, уплотнения и ручка изготовлены из полимеров.

Некоторые бренды выпускают компьютеры с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, которые можно настроить на месте установки во время ввода в эксплуатацию.

Клапаны открыты и закрыты. В первом варианте конструкции теплоноситель выбрасывается в атмосферу, во втором – уходит в обратку

Предохранители с рычажной нагрузкой не так широко распространены. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Деятельность сосредоточена в промышленном секторе на крупных предприятиях, где диаметр труб составляет не менее 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, свисающий с рычага. Он перемещается по рычагу, регулируя усилие, с которым шток будет прижиматься к седлу.

Клапан грузового рычага открывается, когда давление среды из нижней части золотника превышает значения, исходящие от рычага. После этого вода выходит через специальное сливное отверстие.

Регулировка рычажных нагрузочных предохранителей производится перемещением тяги вдоль рычага. Для предотвращения несанкционированного или случайного изменения груз привинчивается, закрывается специальным кожухом и запирается навесным замком

Давление настройки, а также диапазон настройки определяются длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители по надежности не уступают пружинным устройствам, но стоят дороже. Устройства устанавливаются на фланцевые соединения труб номинальным диаметром 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

На предохранительных клапанах с малым подъемом клапан не поднимается более чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открывания в таком оборудовании пропорциональный.

Отличается малой пропускной способностью и максимально примитивным дизайном. Низкорамное оборудование применяется в сосудах с жидкой средой.

Устройства полного подъема оснащены двухпозиционным механизмом открывания. Ими оснащают не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)

Инструменты полного подъема имеют более высокий подъем болта. Это означает, что их производительность намного лучше, чем у предыдущей версии, поэтому они могут отводить большие объемы избыточного хладагента.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Крышка затвора пропорциональных предохранительных клапанов постепенно открывается. Как правило, величина открытия пропорциональна увеличению давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма постепенно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция приборов не ограничивает возможности их применения в сжимаемой среде, но они все же преобладают в системах с водой и другими жидкостями.

К преимуществам пропорциональных предохранительных клапанов относятся дешевизна, простая конструкция, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров

Особенностью запорной арматуры является мгновенное срабатывание с полным открытием после достижения предельных отметок давления в системе, при которых открывается предохранитель.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти устройства на сжимаемых носителях. К основным его недостаткам можно отнести наличие характерных автоколебаний затвора.

При установке двухпозиционного клапана в системе отопления с жидким теплоносителем следует учитывать, что при резком открытии затвора будет сброшено большое количество воды.

Это приведет к слишком быстрому падению давления. Клапан мгновенно закроется, что вызовет гидравлический удар. Пропорциональные устройства не вызывают таких рисков.

Виды предохранительных клапанов

Описанная выше традиционная схема сноса не идеальна. Пружинный механизм, приводимый в действие избыточным давлением, не точен и может срабатывать с опозданием, когда температура в баке котла достигла 100°С и выше, то есть началось закипание. Конечно, можно попробовать отрегулировать изделие винтиком или изменить настройки (есть версии с регулировочным колпачком), но это не всегда дает нужный эффект.

Момент второй: предохранительный клапан котла защищает его от разрушения, но не от перегрева. Ведь сброс теплоносителя не дает остыть отопительному агрегату, если в топке продолжается горение. И последнее – в системах отопления открытого типа эти устройства обычно бесполезны, так как содержащаяся в них вода может закипеть без повышения давления.

Ведущие производители отопительной арматуры предлагают изделия современного дизайна, лишенные перечисленных недостатков – термопредохранительные клапаны. Эти элементы защиты реагируют не на повышение давления воды в системе, а на повышение ее температуры до критического уровня. Существует 3 вида таких устройств:

• сброс выносным датчиком температуры;
• комбинированное устройство с датчиком температуры и схемой сброса;
• то же при непосредственной установке в трубопровод.

Для справки. Это проверенные торговые марки, аварийные аксессуары которых можно смело покупать и использовать в частных домах. Это производители ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss.

Принцип действия у всех разновидностей одинаков: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие сильфоном с термочувствительной жидкостью, которая при нагревании значительно расширяется. Таким образом, термические предохранительные клапаны очень точно реагируют на достижение критической температуры. Предлагаем рассмотреть каждый из них подробнее.

Элемент с выносным датчиком

Изделие представляет собой такой же встроенный в корпус пружинный механизм с двумя патрубками для подключения к подающей магистрали и сброса в канализацию. Шток, открывающий пластину и проход к теплоносителю, приводится в движение сильфонами (2 группы — основная и резервная). При перегреве воды (от 95 до 100 °С) они прижимаются термочувствительной жидкостью, поступающей из сенсорной колбы по капиллярной трубке. Конструкция защитного элемента представлена ​​на рисунке:

Температурный клапан включается в обвязку твердотопливного котла тремя способами:

• с охлаждением через водяной контур теплогенератора;
• то же, через специальный аварийный теплообменник;
• слив хладагента с автоматическим пополнением.

Первая схема, показанная ниже, применяется для двухконтурных отопительных установок, нагревающих воду для ГВС. При воздействии на механизм датчика, установленного под кожухом котла ТТ, горячая вода из контура сливается в канализацию, а ее место занимает холодная вода из водопровода. Какой бы ни была причина аварии, такая проточная система быстро охладит рубашку котла и предотвратит последствия.

Змеевик ГВС двухконтурного котла может служить как нагревателем, так и охладителем в случае перегрева. Для защиты достаточно подключить термоклапан по схеме

Примечание. В публикации использованы схемы марки CALEFFI, взятые с официального ресурса производителя.

Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие агрегаты выпускают европейские бренды Atmos, Di Dietrich и другие.

Последняя схема реализуется только совместно с системой автоматической доливки, так как здесь клапан сбрасывает теплоноситель, а не охлаждающую воду.

Как видите, производитель допускает установку двух аварийных устройств: по давлению (группа безопасности) и по температуре (предохранительный клапан)

Предупреждение. Автоматический сброс не рекомендуется для дровяных печей с чугунной топкой. Последний боится перепадов температуры и может треснуть при подаче в обратку большого количества холодной воды.

Комбинированные клапаны с подпиткой системы

Этот яркий представитель аварийной арматуры по принципу действия аналогичен перепускным клапанам и выполняет сразу 3 функции:

1. Сброс перегретого теплоносителя из бака котла по сигналу выносного датчика.
2. Эффективное охлаждение теплогенератора.
3. Автоматическое пополнение системы отопления холодной водой.

На изображении выше показана конструкция изделия, где видно, что на один шток установлены 2 пластины, открывающие одновременно 2 прохода: через первый отводится кипящий теплоноситель, через второй в обратном направлении течет вода и восполняет потери . Схема подключения перепускного клапана, совмещенного с твердотопливным котлом, выглядит так:

Примечание. Если необходимо использовать такое устройство для охлаждения котла ТТ с чугунным теплообменником, то подачу необходимо организовать через открытый расширительный бак или бойлер косвенного нагрева.

По такому же комбинированному принципу работает трехходовой перепускной клапан, только он встроен непосредственно в патрубок подачи теплоносителя возле теплового узла. Сильфон расположен в части корпуса, насаженной на трубу. Слив осуществляется через нижний патрубок, а линия подачи и подпитки воды подключается к двум верхним. Такие изделия используются при нехватке свободного места в котельной.

Этот предохранительный клапан предназначен для установки на линии подачи

Различия в конструкциях

Конструкция различных предохранительных клапанов может различаться. Поэтому большинство аксессуаров изготавливается с креплением. Также можно встретить конструкции, где два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты блокирующего элемента к его диаметру бывают:

• низкий выстрел: до 1/20;
• средний подъем: до 1/4;
• полный подъем: более 1/4.

Чем выше степень возвышения, тем быстрее будет работать устройство. Модели с низким подъемом используются для жидкостей, где нет необходимости сливать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота возвышения пропорциональна давлению среды. Полный подъемник также называют двухпозиционным подъемником. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

• жидкостные системы высокого давления;
• газы
  

Такая конструкция позволяет быстро переливать значительное количество газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Наиболее серьезные конструктивные отличия видны в способах приложения усилия нагрузки к запирающему элементу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в домашних системах: водяного отопления, водопровода, отопления. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно установить ее на разные предельные значения. Многие модели оснащены рычагом принудительного ручного открывания жалюзи, чтобы время от времени проверять работу. Для устройств, работающих во вредных и антисанитарных условиях, ручная проверка продувки не предусмотрена. Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрываются специальными антикоррозионными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотнен двойным сальником из высокопрочных материалов (специальные марки резины, фторопласта), что в нормальных условиях исключает проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции используют силу тяжести для противодействия силе давления. Они могут быть установлены только в строго определенном производителем положении по отношению к горизонту и не допущены к использованию на транспортных средствах и других движущихся объектах. Вес груза передается через рычаг на стержень золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубе не станет ниже порогового.

При высоких значениях давления размеры рычагов и грузов заметно увеличиваются. Кроме того, они могут резонировать и создавать высокие уровни вибрации.

Для устранения этих эффектов используются двухседельные клапаны, каждый из которых имеет небольшие размеры и массу. Регулировка таких устройств производится добавлением или снятием части груза, возлагаемого на рычаг. Их отличает стабильность рабочих параметров и отсутствие эффекта старения пружин, снижающего их упругость.

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запирающий элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а при достижении предельного давления автоматика отключает напряжение на индукторе. Давление среды давит на золотник, и затвор открывается.

В другой конструкции давление осуществляется мощной пружиной, и при достижении порогового значения давления управляющая команда включает соленоид и поднимает клапан.

Есть вариант, когда соленоид продавливает золотник и выталкивает его под действием встречно приложенного напряжения. В случае сбоя питания устройство продолжает функционировать как обычная пружина.

Основное преимущество магнитных устройств заключается в том, что для установки порогового значения не требуется физического доступа к якорю. Порог можно изменить в настройках управляющей программы в зависимости от текущей ситуации или особенностей данного этапа технологического процесса.

Такие конструкции значительно дороже своих механических аналогов, но гораздо больше окупают себя в сложных промышленных установках с большим количеством параметров и элементов, влияющих друг на друга.

Клапан предохранительный мембранный

Основным элементом этой конструкции является мембрана. Принцип работы заключается в том, что при возникновении аварийного давления в трубопроводах происходит разрыв мембраны и сброс рабочей среды. Мембранные устройства просты в изготовлении, герметичны и быстро реагируют.

Важно! У них есть существенный недостаток, после каждой операции мембрану необходимо менять на новую. Поэтому рядом с таким устройством всегда кладут обычный аксессуар.

В зависимости от конструкции такие устройства могут быть с разрывным диском и с разрывным диском:

1. Механизмы с разрывными дисками применяются в системах с жидкими и газообразными рабочими средами. Форма мембраны плоская или куполообразная, при резком изменении давления на работающий аппарат аппарат срабатывает и мембрана разрушается.
2. Поворотные диафрагменные механизмы чаще всего применяются в системах с газообразным рабочим телом. Мембрана изготовлена ​​из резиновой ткани и защищает трубы как от повышения давления, так и от опасных перепадов давления. Для этого ножи располагают над и под мембраной. При изменении давления мембрана изгибается, а когда при резком перепаде в системе она касается лопастей, происходит разрез оболочки. При этом, в зависимости от величины напора, происходит слив или подпитка из дополнительного бака.

Устройство предохранительной диафрагмы

Технические требования к предохранительным клапанам

Основным требованием к аварийно-спасательным устройствам является надежность и точность работы. Это достигается за счет:

• Быстрое открытие при достижении порога срабатывания.
• Достаточная производительность открытия.
• Четкое отключение при падении давления до приемлемого уровня.
• Гарантированная герметичность и отсутствие утечек при нормальном давлении до и после срабатывания.
• Достоверность в течение срока службы паспорта и количества проектных операций. Стабильность параметров упругих элементов и качества поверхностей катушки и седла.

Все аксессуары безопасности должны периодически проверяться для определения работоспособности, целостности и качества пломб. Для этого его разбирают и отправляют в сертифицированную калибровочную лабораторию или испытательный центр. Для предохранителей, работающих в сложных установках с непрерывным циклом, допускается проверка на месте. Проводится методом «испытание в действии.

Правила и стандарты

Использование предохранительных клапанов регулируется национальными и отраслевыми стандартами, эксплуатационными стандартами и техническими руководствами.

Для сосудов, работающих под давлением, действуют следующие нормативные документы:

• (ПБ 03-576-03). Нормы безопасности для сосудов и установок, работающих под давлением.
• Американский стандарт «Кодекс котлов и сосудов под давлением.
• ГОСТ 24570-81 Государственный стандарт на клапаны предохранительные.

Системы, защищенные аварийными устройствами, в случае их ненормальной работы или выхода из строя представляют значительную угрозу промышленной и общественной безопасности. Поэтому его проектирование, сборка, монтаж, эксплуатация контролируются уполномоченными органами, следящими за соблюдением требований норм и стандартов на всех этапах жизненного цикла оборудования. В РФ это возложено на Ростехнадзор.

Как выбирать сбросной клапан

Конечно, по цене покупки и установки традиционный продувочный клапан будет стоить дешевле температурных устройств. Он легко защитит закрытую систему отопления, присоединенную к газовому, жидкотопливному или электрическому котлу, так как в случае аварии они практически мгновенно прекращают нагрев. Другое дело – дровяной и угольный теплогенератор, который нельзя отключить сразу.

Чтобы правильно выбрать термоклапан или клапан сброса избыточного давления, следуйте следующим рекомендациям:

1. При использовании любого источника энергии, кроме твердотопливного, смело приобретайте обычное устройство для сноса.
2. Изучите документацию вашего источника тепла или котла (в соответствии с тем, что вам необходимо защитить) и выберите защитные приспособления в соответствии с указанным на нем максимально допустимым давлением. Большинство отопительного оборудования рассчитано на предел 3 бар, хотя есть и исключения: литовские котлы Stropuva выдерживают только 2 бар, а некоторые российские (недорогие) агрегаты – 1,5 бар.
3. Для эффективного охлаждения дровяных теплогенераторов в случае аварии лучше всего установить один из предохранительных клапанов. Его максимальное рабочее давление составляет 10 бар.
4. В открытых системах с котлом ТТ сброс давления бесполезен. Выбирайте безопасное средство, работающее при температуре охлаждающей жидкости 95-100°С, подходящее для вашего агрегата и способа приготовления.

Наконечник. Воздержитесь от покупки дешевых аксессуаров безопасности из Китая. Он не только ненадежен, но и дает течь после первого взрыва.

Помимо моделей с фиксированными настройками, в продаже есть регулируемые клапаны. Если вы не профессионал в области отопления, то покупать их не стоит, да и особой необходимости нет.

Механизм прижима

Рычажно-предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому применяются в промышленных системах отопления.

Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый тип предохранительного клапана.

Высота подъема

Предохранительные клапаны имеют разную высоту подъема клапана:

1. Модель с низким подъемом PS-350. Низкий подъем. Высота плунжера на клапанах с малым подъемом не превышает 1/20 диаметра седла. Они имеют относительно низкую производительность и простую конструкцию. Применяются на магистралях с жидким теплоносителем. Как правило, малоэтажной предохранительной арматуры достаточно для системы отопления с водяным контуром мощностью до 40-43 кВт. Во избежание аварии в таких системах необходимо слить небольшое количество хладагента.
2. Полный лифт. Высота седла на полноподъемных клапанах больше или равна диаметру седла. Как правило, это рычажно-загрузочные механизмы, более дорогие и сложные по конструкции. Клапаны полного открытия обладают высокой пропускной способностью и могут устанавливаться на линиях, транспортирующих газы, пар или сжатый воздух.

Скорость срабатывания механизма

В зависимости от скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.

В системах отопления частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять же их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально увеличению давления в магистрали, соответственно, пропорционально увеличивается и объем сбрасываемого теплоносителя. Эти клапаны не совершают автоколебаний, поддерживают правильный уровень давления и более экономичны.

Двухпозиционная предохранительная арматура отличается мгновенным подрезом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сливать большие объемы хладагента, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого слива большого количества жидкого хладагента давление в магистрали значительно снижается, после чего клапан закрывается резко закрывается. Поэтому на линиях со сжимаемой средой (воздух, газ, пар) рекомендуется устанавливать двухпозиционные предохранительные клапаны).

Диаметр

Диаметр редукционного клапана в системе отопления не должен быть меньше входного патрубка. В противном случае постоянное гидравлическое давление будет мешать работе механизма.

Производитель

Так как предохранительные клапаны достаточно просты по конструкции, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одной и той же технологии, то между арматурой разных производителей нет принципиальных отличий.

Советы напоследок

Если вас очень интересует безопасность котельной и надежная работа отопительного оборудования, рекомендуем внимательно изучить ассортимент при покупке комплектующих. Дело в том, что на рынке появляются полезные новинки, которые невозможно рассмотреть в рамках данной статьи, и которые могут быть вам полезны.

Рабочий момент. Следите за состоянием предохранительных клапанов, чтобы вовремя обнаружить срабатывание и понять причины. Направьте тепловыделяющие устройства в канализационную воронку с обрывом струи – неожиданный всплеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что произошло ЧП.

Установка и монтаж

Для обеспечения безопасной эксплуатации газоводопроводов при установке блоков защиты рекомендуется придерживаться следующих требований:

1. Запорные клапаны и сетчатые фильтры не должны устанавливаться в трубопроводах, подходящих для защитного механизма и трубопроводов сброса давления.
2. Вал крепления пружины должен быть установлен вертикально. Узел должен быть в свободном доступе для замены и регулировки.
3. Предохранительный рычаг рычажного типа должен быть установлен горизонтально.
4. Перед фитингом должен быть установлен манометр для контроля давления.
   
   Установка манометра на трубопровод
5. В зависимости от рабочей среды напорная труба может быть направлена: в атмосферу для пара и неагрессивных газообразных сред. Для горячей воды слив необходимо направить в специальную емкость или обратно в систему. При наличии в трубах агрессивной среды сброс следует производить только в закрытую емкость.
6. Длина трубы от оборудования до места установки блока защиты должна быть минимальной. В этом разделе не допускается подключение ответвлений по выбору рабочей среды.
7. Предохранительный клапан для системы отопления может быть установлен в различных местах трубопровода, при этом расход рабочей среды по трубопроводу должен быть в 1,25 раза больше суммарного расхода устанавливаемых устройств.
   
   Монтаж оборудования в котельной
8. Перед вводом системы в эксплуатацию необходимо проверить правильность настройки предохранительного клапана, а также его способность возвращаться в исходное положение и гарантировать герметичность.

Регулировка предохранительных клапанов

Регулировка предохранительного клапана осуществляется после завершения процесса установки. С помощью стальной пружины клапан регулируют таким образом, чтобы усилие золотника прижимало устройство к седлу клапана и предотвращало несвоевременный сброс рабочей среды. Пружинный предохранительный клапан регулируется специальным винтом. Конструкция предохранительного клапана разработана таким образом, что полностью исключается поджатие пружины выше установленного значения.

Эксплуатация

Долговечность защитных механизмов зависит от выполнения всех технических условий эксплуатации. В процессе эксплуатации блока защиты из-за износа основных деталей могут возникать следующие дефекты:

1. Течь сиденья. Дефект может возникнуть в результате попадания металлической стружки и наличия царапин на седле. Дефект устраняется исправлением сиденья или заменой его на аналогичный аксессуар.
2. Давление открытия устройства занижено из-за потери упругих свойств пружиной клапана или несоосности регулировки. Для устранения неисправности необходимо заменить пружину или сам аксессуар, отрегулировать давление, проверить работу и поставить пломбу.
3. Если блок необходимо заменить для ремонта, заглушку или клапан временно поставить на его место нельзя. Необходимо для сохранности объекта сначала подобрать клапан с точно такими же характеристиками и только установить его взамен разобранного.
4. При пульсации во время работы, быстром открытии и закрытии затвора устройства такой дефект может вызвать нежелательную вибрацию труб, что может привести к их деформации. Причиной может быть несоответствие размеров участков основной трубы и трубы, присоединяемой к агрегату. Для устранения дефекта необходимо при монтаже установить трубы одинакового сечения.

Условия хранения

Место хранения устройств должно быть сухим и закрытым помещением. Устройства расположены в вертикальном положении на специальных покрытиях. Их размещают в ящиках или стеллажах, обеспечивающих им вертикальное расположение.

При этом все детали необходимо смазать маслом и обернуть промасленной бумагой.

Аксессуары в режиме хранения должны быть в хорошо закрытом состоянии.

Преимущества применения предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны широко используются для предотвращения выхода из строя систем высокого давления.
Преимущества использования клапанов, обеспечивающих нормализацию давления в системе, очевидны:

• Низкая цена устройства при длительном сроке службы.
• Простота конструкции и удобство эксплуатации.
• Простота установки и выбора рабочих параметров.
• Разнообразие типов и габаритов позволяет подобрать наиболее подходящий предохранительный клапан в зависимости от технических характеристик системы.
• Возможность использования устройств в агрессивной среде.
• В зависимости от типа устройства существуют клапаны, устанавливаемые как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Предохранительный клапан – относительно недорогой и надежный элемент, являющийся незаменимой частью любой системы высокого давления. Правильный выбор охранного устройства, профессиональный монтаж, своевременное обслуживание и устранение неполадок обеспечат бесперебойную работу системы в течение длительного времени.

Предназначение пружинного клапана

В результате действия внешних и внутренних факторов в системе возникает опасное избыточное давление. Как некорректный сбор тепловых и механических цепей, вызывающих сбои в работе оборудования, поступление тепла в систему от посторонних источников, так и периодически возникающие в системе внутренние физические процессы, не предусмотренные штатными условиями эксплуатации , привести к увеличению.

Защитные изделия являются неотъемлемой частью любой бытовой или промышленной системы давления. Монтаж предохранительных устройств осуществляется на трубопроводах в компрессорных станциях, в автоклавах, в котельных. Клапаны выполняют защитные функции в трубопроводах, по которым транспортируются не только газообразные, но и жидкие вещества.

Устройство и принцип работы пружинных клапанов

Клапан состоит из стального корпуса, нижняя часть которого служит соединительным элементом между ним и трубой. При повышении давления в системе среда сбрасывается через боковой штуцер. Пружина, регулируемая в зависимости от давления в системе, обеспечивает прижатие золотника к седлу. Пружина регулируется с помощью специальной втулки, которая вкручивается в верхнюю крышку, расположенную на корпусе устройства. Колпачок, расположенный сверху, предназначен для защиты втулки от разрушения в результате механических воздействий. Наличие специального ушка для пломбирования позволяет защитить систему от внешнего вмешательства.

Для клапанов, в которых в качестве уравновешивающего механизма выступает пружина, выбирают усилие рабочего органа. Если параметры подобраны правильно, то в нормальном состоянии системы золотник, отвечающий за сброс избыточного давления из трубопровода, должен быть прижат к седлу. При повышении производительности до критического уровня, в зависимости от типа пружинного устройства, золотник поднимается на определенную высоту.

Предохранительный пружинный клапан, обеспечивающий своевременный сброс давления, изготавливается из различных материалов:

• Углеродистая сталь. Такие устройства подходят для систем, где давление находится в пределах 0,1-70 МПа.
• Нержавеющая сталь. Клапаны из нержавеющей стали предназначены для систем, давление которых не превышает 0,25-2,3 МПа.

Классификация и характеристики пружинных клапанов

Предохранительный пружинный клапан доступен в трех версиях:

• Устройства малой высоты подходят для газо- и паропроводных систем, давление в которых не превышает 0,6 МПа. Высота подъема такого клапана не превышает 1/20 диаметра седла
• Устройства среднего подъема, в которых подъем золотника составляет от 1/6 до 1/10 диаметра сопла.
• Устройства полного подъема, в которых подъем клапана достигает ¼ диаметра седла.

Известна классификация клапанов по форме их открытия:

• Проверить пружину клапана. Для управления пружинными обратными клапанами задействован косвенный внешний источник давления. Пружинные обратные клапаны, называемые импульсными предохранительными устройствами, могут приводиться в действие под действием электричества.
• Прямой клапан. В устройствах прямого типа на золотник оказывает непосредственное влияние рабочее давление среды, которое повышается с ростом давления.

Различают клапаны открытого и закрытого типа. В случае устройства прямого типа при открытии клапана среда выбрасывается прямо в атмосферу. Клапаны закрытого типа остаются полностью изолированными от окружающей среды, сбрасывая давление в специальном трубопроводе.

Преимущества

Существует несколько видов оборудования, сбрасывающего избыточное давление из системы, но популярность пружинных предохранительных клапанов обусловлена ​​наличием важных преимуществ:

• Простота и надежность конструкции.
• Простота настройки рабочих параметров и простота установки.
• Разнообразие размеров, типов и дизайнов.
• Установка защитного изделия возможна как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
• Относительно небольшие габаритные размеры.
• Большое сечение.

К недостаткам предохранительных клапанов можно отнести наличие ограничений по высоте подъема золотника, повышенные требования к качеству изготовления пружины предохранительных клапанов, которые могут выйти из строя при эксплуатации в агрессивной среде или постоянном воздействии высоких температур.

Как выбрать пружинный клапан?

При выборе предохранителя стоит опираться на несколько важных принципов, от учета которых зависит бесперебойность работы системы и способность предохранителя выполнять необходимые функции:

• Подпружиненные предохранительные клапаны имеют наименьший размер по сравнению с другими типами предохранительных клапанов, поэтому их следует выбирать, когда нет места.
• Особенности использования клапанов связаны с наличием повышенных вибраций, которые негативно сказываются на работоспособности устройства и могут быстро привести его в негодность. Например, устройства рычажного типа более подвержены поломке из-за вибрации из-за наличия в конструкции длинного утяжеленного шарнирного рычага. Поэтому для систем, где наблюдаются значительные вибрационные воздействия, стоит выбирать предохранительный пружинный клапан.
• В зависимости от конструктивных особенностей устройства пружина со временем может менять силу давления. Это связано с тем, что постоянный подъем катушки вызывает изменения в структуре металла.

Нюансы монтажа

Предохранительный клапан пружинного типа устанавливается в любой точке системы, подверженной повышенному давлению и подверженной риску механического повреждения. Устройство не требует большого свободного места, что является существенным преимуществом по сравнению с другими типами охранных устройств.

Во избежание неисправностей запрещается устанавливать запорную арматуру перед предохранительным клапаном. Для сброса газообразной среды устанавливаются специальные устройства или сброс происходит непосредственно в атмосферу. Для оповещения персонала вместе с пружинными клапанами монтируется специальный свисток, который помещается в нагнетательный патрубок. Когда клапан приводится в действие, раздается свисток, указывающий на то, что в системе образовалось давление и клапан открылся для выпуска среды.

Возможные причины поломок предохранительного клапана

Предохранительные клапаны — прочные и надежные устройства, обеспечивающие постоянную защиту систем от избыточного давления. Прямой или обратный тарельчатый клапан выходит из строя по нескольким причинам:

• Наличие повышенных вибраций;
• Постоянное воздействие агрессивных сред в предохранительном ускорителе.
• Неправильная установка дроссельной заслонки или предохранительного пружинного клапана.

Во избежание аварий и сбоев в работе систем предохранительные клапаны периодически проверяются на наличие неисправностей. Перед вводом в эксплуатацию клапаны проходят испытания на прочность и герметичность. Также проводятся периодические проверки для определения герметичности уплотнительных поверхностей и соединений сальника.

При правильном выборе предохранительных устройств, учете параметров системы, проведении регулярных проверок и своевременном устранении неисправностей предохранительные пружинные клапаны обеспечат надежную работу системы и безотказную защиту от избыточного давления в течение длительного времени.

Достоинства пружинных клапанов:

• простая конструкция оборудования;
• малые габариты и вес при больших проходных сечениях;
• возможность установки как в вертикальном, так и в горизонтальном положении;
• возможность получения высокого урожая.

Недостатки пружинных клапанов:

• резкое увеличение силы пружины при ее сжатии в процессе подъема золотника;
• возможность получения гидроудара при закрытом клапане;