Клапан сброса избыточного давления воды: виды, устройство, принцип работы и монтаж аварийного клапана для воды

Содержание

Клапан сброса избыточного давления: назначение, место установки, выбор

Система отопления работающая под давлением, является потенциальным источником опасности. Задача владельца дома — сделать отопительную систему как можно более надежной и безопасной. Один из элементов, который это обеспечивает —  предохранительный (аварийный) клапан сброса избыточного давления. 

Назначение и место установки

Системы отопления закрытого типа работают под определенным давлением. Значительное повышение рабочего давления ведет к выходу из строя оборудования. Могут потечь соединения, лопнуть пластиковые детали и элементы. В самых неблагоприятных ситуациях может взорваться теплообменник котла. Это уже очень опасно и грозит не только залитым горячим теплоносителем полом, но и ожогами. Ведь температура нешуточная.

Защитить систему отопления от чрезмерно высокого давления и должен клапан сброса избыточного давления. Пока параметры системы находятся в пределах нормы, он никак себя не проявляет.

Хотя с момента старта котла давление в системе плавно растет, его компенсирует расширительный бак, поддерживая стабильное состояние системы. Но может он делать это не бесконечно, хотя, при правильном расчете, на штатные ситуации его хватает. Если расширитель не справляется с задачей, давление начинает расти. Когда оно превышает пороговое, тут и срабатывает клапан сброса избыточного давления. Он просто выпускает часть теплоносителя, тем самым стабилизируя аварийную ситуацию.

То есть, клапан сброса избыточного давления в системе отопления работает в аварийных ситуациях. Поэтому еще его называют «аварийный». А еще- «сбросной», «спускной», «защитный» и «подрывной». Все это — названия одного и того же устройства.

Как выглядит предохранительный (аварийный) клапан для отопления

Как понятно из описания, при повышении давления выше определенного предела, просто выпускается некоторое количество теплоносителя из системы. Если вы пришли в котельную, а под аварийным клапаном образовалась лужа, значит — была нештатная ситуация, во время которой повышалось давление. Другой сигнализации нет. Так что на эти следы стоит обращать внимание. Стоит сразу проверить работоспособность самого клапана и мембранного бака. Скорее всего, причина в них. Если не обращать внимания на эти симптомы, через некоторое время можно столкнуться с проблемами: либо в системе что-то «полетит», либо разорвет водогрейный котел.

Место установки аварийного клапана отопления — на подающем трубопроводе, недалеко от котла

Из всего оборудования индивидуальной системы отопления, самым опасным является котел. Поэтому клапан сброса избыточного давления ставят или непосредственно на сам котел (если есть соответствующий выход под установку) или на подающей магистрали сразу после котла. Расстояние небольшое — 20-30 см от корпуса. Если в котле отсутствует этот вид арматуры (указано в описании), то его устанавливают в так называемой группе безопасности или ставят отдельно. Группа безопасности ставится на отвод от подающей магистрали сразу после котла (до первого ответвления и любого другого устройства), на котором установлены манометр, автоматический воздухоотводчик и клапан сброса избыточного давления.

Клапан сброса избыточного давления: виды, устройство, принцип работы

Есть два вида «подрывников» — рычажно-грузовые и пружинные. Рычажно-грузовые в отоплении частных домов не применяются, так что рассматривать их не имеет смысла. Поговорим о пружинных «сбросниках». Их устройство в разрезе мы видим на рисунке ниже.

Устройство пружинного предохранительного клапана для системы отопления

В металлический корпус вставлен запорно-регулирующий элемент или собственно, клапан, который принимает на себя давление теплоносителя. Он прижимается пружиной, сила упругости которой рассчитана на определенную нагрузку. Когда давление в системе отопления действует на клапан с силой, большей чем усилие пружины, она начинает сжиматься, диск приподнимается. В открывшийся зазор сливается некоторое количество теплоносителя, давление падает, пружина перекрывает поток. Вот так работает клапан сброса избыточного давления.

Определение условного сечения и порога срабатывания

Определиться с сечением аварийного клапана просто — он должен быть не меньше чем диаметр трубы подачи.

В противном случае работать как надо он не будет. При установке не в составе группы безопасности, отводок делаем с легким уклоном в сторону котла (можно и вертикально, но точно не в обратную сторону). Если разводка у вас дюймовая, такой же трубой делаем отвод, такого же сечения ставим подрывной клапан. С этим понятно.

Может идти в составе группы безопасности или устанавливаться отдельно

Порог срабатывания определяется исходя из рабочего давления системы. Для нормальной работы он должен быть на 20-30% выше. Если ваше отопление работает при 1,2 Бар, то срабатывать клапан сброса избыточного давления должен при 1,45-1,55 Бар.

Не всегда есть возможность найти аварийный клапан с нужной величиной срабатывания. Можно либо взять с близкими параметрами, либо найти регулируемый (на 1,5 Бара есть).

Правила установки, регулярность замены

Устанавливается аварийный клапан всегда на подаче, после котла. При этом соблюдаются такие правила:

  • Если сбросной клапан устанавливается отдельно, перед ним ставится манометр — для контроля за состоянием системы.
  • Ставится на расстоянии 20-30 см от котла.
  • Отвод делают трубой того же диаметра, что и трубопровод подачи. Для максимально точного определения давления он может иметь небольшой уклон в сторону котла.
  • Между котлом и подрывным клапаном нельзя ставить запорные устройства (краны, обратные клапана и т.д.).
  • В системах с естественной циркуляцией это устройство ставят в самой высокой точке системы.
Ставится недалеко от котла (во многих моделях стоит в самом котле, в некоторых котлах есть место под установку)

Для того чтобы сбрасываемый теплоноситель не вытекал на пол, на выходной патрубок можно надеть шланг. Его можно опустить в емкость или вывести в канализацию. Но в таком случае необходимо каким-то образом отслеживать срабатывание  — поставить сигнализацию. Ведь он не просто так стравливает, а по какой-то причине.

Еще один важный момент: после нескольких срабатываний (5-6) клапан сброса избыточного давления надо заменить. Это связано с износом пружины. Устройство начинает работать некорректно. Стоит клапан немного, так что это ненакладно. Единственный неприятный момент — перед ним нельзя ставить запорные устройства. Поэтому снять аварийный клапан, можно только полностью остановив систему и снизив давление до атмосферного. Вот в этом вся загвоздка.

Где установить клапан сброса избыточного давления

Улучшить ситуацию можно, если поставить отсечные краны после подрывника. В этом случае хотя бы не придется сливать теплоноситель с системы, а только с котла, что уже не так страшно.

Почему подтекает аварийный клапан

В случае появления под предохранительным клапаном лужицы, надо проводить ревизию в системе. Если длительное время не обращать внимания на этот симптом, может даже взорваться котел. Так что сразу проверяем возможные причины:

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что лужица под аварийным клапаном — повод для беспокойства и сигнал о том, что надо провести ревизию компонентов системы, отвечающих за стабилизацию давления.

виды, правила выбора и установки

Предохранительный или сбросный клапан – это инженерное устройство, предназначенное для регулировки рабочего давления воды в замкнутой или открытой системе отопления.

Устройство предотвращает нежелательные явления, связанные с неконтролируемым повышением температуры или давления.

Зачем нужен клапан сброса избыточного давления

Клапан сброса используется для удаления избыточного количества теплоносителя при превышении рабочего давления в системе. Устройство было разработано в соответствии законом Менделеева-Клапейрона, когда вода при нагревании начинает расширяться и в замкнутой системе оказывает критическое давление на стенки трубопроводов и другого оборудования.

Перегрев воды и ее кипение – нежелательное явление в системах отопления. Рост давления до критических показателей приводит к разгерметизации стыков и затворов, срыву вентилей и кранов, прорыву труб на уязвимых участках.

Клапан предназначен для предотвращения аварийной ситуации. Он представляет собой механизм, рассчитанный на спуск небольшого количества горячей воды, за счет чего в системе нормализуется рабочее давление.

Для этого устройство подключается к трубопроводу на подающем участке в составе т.н. группы безопасности вместе с воздухоотводчиком и манометром. Для сброса лишней жидкости к клапану подсоединяется отводящий патрубок, через который вода сбрасывается в канализацию.

Из чего состоит и как работает устройство

Клапан сброса представляет собой устройство в металлическом корпусе из латуни или нержавеющей стали. Внутри устройства расположен шток с пружиной, соединенный со специальной мембраной, на которую непосредственно давит рабочая среда, но при нормальных гидродинамических показателях ей противостоит пружина, которая удерживает мембрану в закрытом состоянии.

Оборудование работает по принципу прямого действия: рабочая среда при повышении температуры и увеличении объема давит на пружину, которая открывает отверстие и выпускает избыток горячей воды до тех пор, пока давление не нормализуется. После этого пружина давит на мембрану в обратном направлении, перекрывая отток рабочей среды.

Таким образом, как только давление воды в системе повышается выше критической отметки, пружина сжимается, открывая проходное отверстие для сброса лишней воды. После непродолжительного слива горячей воды давление в системе нормализуется, и пружина приводится в действие, закрывая клапан.

Кроме автоматического механизма, основанного на срабатывании пружины, у клапана есть рукоятка для ручного сброса воды, которая позволяет пользователю самостоятельно слить небольшое количество нагретого теплоносителя, когда показания манометра приближаются к критическим.

Важно! Сбрасывающее устройство устанавливается только на подающем участке системы отопления не дальше 50 см от котла. Между котлом и клапаном нельзя врезать какие-либо посторонние устройства (краны, вентили, отводчики и т. п.)

Разновидности клапанов сброса избыточного давления

Существует несколько общепринятых классификаций предохранительных клапанов. В зависимости от способа действия различают:

  • клапаны прямого действия – устройства срабатывают при непосредственном воздействии рабочей среды на пружинный механизм;
  • непрямого действия – работают при воздействии постороннего источника давления (гидравлической жидкости или электрического привода).

По типу нагрузки на мембрану устройство подразделяют на следующие виды:

  • грузовые – наиболее распространенный механизм регулировки рабочего давления в системы;
  • пружинные – противодействие давлению рабочей среды оказывает рычаг, который давит на шток, удерживая его в закрытом положении;
  • рычажно-пружинные – гибридные устройства, оснащенные пружиной и рычажным механизмом;
  • магнитно-пружинные – это клапаны непрямого действия, оснащенные электромагнитным приводом.

Современные производители предлагают и другие виды клапанов сброса избыточного давления.

Например, на рынке встречаются клапаны теплового сброса, которые реагируют не на повышение давления, а на возрастание температуры рабочей среды. Они могут обладать выносным или встроенным датчиком температуры, который работает на базе термочувствительной жидкости, расположенной в сильфоне.

При нагреве температуры воды до 95-100 градусов жидкость, находящаяся в капиллярной трубке колбы датчика, оказывает давление на мехи, которые открывают шток и обеспечивают слив перегретой воды для нормализации давления.

По способу управления клапаны делятся на две группы ручные и автоматические – управляются, соответственно, вручную или срабатывают автоматически при повышении давления рабочей среды. Кроме того, выделяют регулируемые и нерегулируемые. Регулировка позволяет устанавливать любой порог давления воды.

По типу рабочей среды существуют водяные и воздушные. Первые удаляют лишнюю жидкость, вторые сбрасывают из системы лишние газы, препятствуя завоздушиванию контуров в замкнутых системах отопления.

Существуют также регулирующие клапаны, оснащенные встроенным термостатом, который меняет пропускную способность устройства, приоткрывая или вовсе перекрывая отток рабочей среды. Такие устройства обычно устанавливаются при входе в радиатор отопления в помещении.

Как выбрать предохранительный клапан

Основной критерий выбора предохранительного устройства – технические параметры отопительной системы, указанные в проектной документации.

В большинстве современных закрытых систем отопления используются стандартные латунные предохранительные клапаны прямого действия.

Они подходят для установки в системы, работающие на дизельных, газовых или электрических котлах.При достижении критической температуры и давления предохранительный клапан практически мгновенно прекращает дальнейший нагрев рабочей среды и предотвращает аварию.

Простые латунные предохранительные клапаны рассчитаны на превышение давления рабочей среды до 3-6 бар.

При выборе клапана для дизельных, газовых и электрических котлов нужно выбирать предохранительные устройства, способные выдержать давление, на 20-25% превышающее нормальное рабочее давление в системе.

Для твердотопливных котлов, работающих на торфе, брикетах или угле, нужно более тщательно выбирать вид сбросников, т.к. твердое топливо не может прекратить горение моментально и еще некоторое время после выключения продолжают нагревать воду.

Для них подходят современные предохранительные клапаны теплового сброса, рассчитанные на максимальное рабочее давление 10 бар. То же самое относится к твердотопливным котлам в открытых системах отопления, в которых сбросные клапаны эффективнее всего работают, реагируя на повышение рабочей температуры, а не давления.

Важно! При выборе предохранительного устройства обязательно изучайте техническую документацию к котельному оборудованию. Производители обычно указывают необходимые технические параметры максимального давления и температуры, в соответствии с которыми покупаются сбросные клапаны.

Нежелательно выбирать дешевое инженерное оборудование от китайских производителей: оно обычно не отличается высоким качеством и быстро выходит из строя. Показателем износа является повышение количества срабатываний клапана.

Правила установки

В замкнутых системах отопления предохранительный клапан устанавливается в самой верхней точке подающего контура.

Между ним и котлом не должно быть каких-либо функциональных элементов (клапанов, вентилей, задвижек). Обязательное требование к монтажу устройства – строго вертикальное положение. Установка даже под небольшим углом приведет к подтеканию воды.

К сбрасывающему патрубку клапана подсоединяется отводной шланг, который направляют в канализационный сток. Желательно выбрать такое место установки устройства, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к нему в случае необходимости в обслуживании или замене.

Рекомендации по эксплуатации

Как и все виды инженерного оборудования, напрямую контактирующие с рабочей средой, предохранительные клапаны подвержены загрязнению.

Для нормальной работы оборудования его необходимо периодически прочищать. В противном случае устройство начинает пропускать воду даже при нормальном рабочем давлении. Металлическое устройство можно очищать с помощью обычного столового уксуса или спирта.

Важно! Даже если клапан начал подтекать, нельзя устанавливать на него заглушку, т.к. это чаще всего приводит к аварийной ситуации. Желательно как можно быстрее заменить устройство на новое, выбрав подходящее в соответствии с рабочим давлением воды.

Клапан сброса избыточного давления: устройство, назначение, применение

Любая система, в которой жидкость или газ находятся под давлением, нуждается в аварийной защите. Если что-то пошло не так и давление начало расти существенно выше проектных значений — возникает опасная ситуация. При этом отдельные элементы системы, соединения трубопроводы могут выйти из строя или даже разрушиться, вызвав серьезную аварию. Чтобы этого не произошло, устанавливают специальное устройство — предохранительный клапан, предназначенный для сброса рабочего давления до заданных значений. Конструкторы разработали много вариантов прибора. Его четкая работа зависит от правильной установки.

Что это такое и для чего он нужен

Клапан аварийного сброса избыточного давления — механическое устройство, реагирующее на давление в одном из контуров. Он имеет чувствительный элемент и запорный орган. После того, как давление превысит заданный уровень, чувствительный элемент воздействует на запорный орган и открывает его. Излишки рабочей среды стравливаются в дренаж или просто в окружающую среду.

Такие клапана широко применяются в системах отопления и водоснабжения, в которых давление превышает атмосферное. Клапан обеспечивает сохранение уровня напора в контуре на заданном значении. После того, как часть рабочей среды стравливается из контура, давление в нем падает, и клапан закрывается. Клапаны бывают многоразовые, готовые к новому рабочему циклу сразу после закрывания, и одноразовые, требующие специального обслуживания или замены после срабатывания

Назначение и сферы применения

Устройство предназначено для защиты систем, находящихся под избыточным (относительно атмосферного) давлением от его превышения. Оно применяется в таких областях, как:

  • Отопительные системы разного уровня. В бытовых системах обогрева отдельного дома и в сложных сетях распределения централизованного теплоснабжения используют разные типы предохранительных приборов.
  • Водоснабжение и водораспределение. Используется для защиты от возникающих в трубопроводах скачкообразных изменений давления- гидравлических ударов.
  • Принудительная вентиляция. Применяется в качестве обратного клапана, позволяющего воздуху проходить лишь в заданную строну.
  • Трубопроводный транспорт, системы производства и распределения сжатого воздуха и других газов- для предотвращения аварий.

Широко используется аварийная арматура и на производственных технологических установках в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Управление и технические характеристики

Наиболее широко применяемые аварийные клапаны, устанавливаемые на бытовых системах отопления и водоснабжения, имеют механическое автономное управление. Они срабатывают самостоятельно по достижении предельного давления и регулируются вручную. В сложных производственных установках и трубопроводных системах используется предохранительная арматура с дистанционным управлением и настройкой. Как правило, при пропадании связи с центром управления такой клапан превращается в обычный механический.

Клапаны сброса избыточного давления, исходя из назначения, конструкции, материала изготовления имеют различные наборы характеристик.

Главными из них являются:

  • Давление срабатывания.
  • Давление возврата в исходное состояние.
  • Производительность канала сброса рабочей среды.
  • Скорость срабатывания.
  • Время возвращения в исходное состояние (если клапан делает это автоматически).

Конкретный аварийный клапан сброса избыточного давления характеризуется также типом конструкции, массогабаритными параметрами, присоединительными размерами

Подключение

По типу подключения выделяют следующие разновидности устройств:

  • Резьбовое. Используется для трубопроводов малого диаметра и небольших давлений, характерных для бытовых систем. Наиболее удобно в монтаже и демонтаже для возможного ремонта и обслуживание.
  • Фланцевое. Применяется в средних и больших по диаметру трубопроводах, способно выдерживать большое давление. Сложнее в монтаже/демонтаже.
  • Сварное. Наиболее прочное и герметичное соединение. Применяется на магистральных трубопроводах и особо ответственных системах высокого давления. Наиболее сложно в монтаже и демонтаже.

Фланцевые и сварные соединения редко используются в бытовых системах.

Устройство

В обычную конфигурацию аварийной арматуры включают:

  • Корпус с входным и выходным патрубком. В литом корпусе отформована рабочая камера и седло клапана.
  • Запорный элемент- диск, шар или конус, в нормальном положении прижатый к седлу и закрывающий проход для рабочей среды.
  • Шток- стержень, к которому прикреплен запорный элемент.
  • Упругий элемент- пружина или (реже) мембрана, реагирующая на давление среды и в зависимости от него изменяющая свое положение в пространстве. Оказывает давление на запорный элемент.
  • Элемент регулировки. Чаще всего- регулировочный винт, изменяющий упругость пружины и силу ее давления.

Устройство может содержать и дополнительные элементы, такие, как электромагнитный или пневматический привод, датчики, манометры, панели управления и т.п.

Выбор предохранительного устройства для конкретного применения происходит с учетом его конструкции и параметров.

Принцип работы

Пока не достигнуто максимальное рабочее давление, на которое настроен клапан, сила пружины (или рычажно-противовесного механизма) прижимает запорный элемент к седлу. Когда напор рабочей среды продолжает расти, он становится способным преодолеть сопротивление пружины и сжать ее, отжимая одновременно запорный элемент от седла.

При этом открывается просвет для движения рабочей среды в сторону выходного патрубка. После выхода части среды давление в системе падает, и силы сжатия пружины снова хватает для прижатия запорной тарелки к седлу.

Клапан закрывается. Многоразовые устройства, чаще всего используемые в бытовых системах, становятся готовы к следующему рабочему циклу.

В особо ответственных контурах устанавливают одноразовые клапаны, требующие вмешательства сервисной службы для возобновления работы. Это делается для того, чтобы система, в которой случился выброс давления рабочего вещества, была обязательно осмотрена и продиагностирована для определения и устранения причины сбоя.

Виды и конструкции

По принципу действия на запорный элемент клапаны сброса избыточного давления (сокращенно КСИД) делят на два типа:

  • Прямого действия. Срабатывают под действием напора рабочей среды. Часто используются в топливопроводах и масляных контурах.
  • Непрямого действия. Используется сторонний источник давления. Их применяют в качестве клапанов аварийного сброса избыточного давления воды или газа.

В зависимости от внутреннего устройства клапаны КСИД подразделяются на следующие виды:

С выносным датчиком

Арматура укомплектована подпружиненным штоком. Они срабатывают от основных или дополнительных мехов. В датчике находится чувствительный к температуре состав. В случае перегрева он расширяется и попадает в меха по капилляру. Увеличившиеся в размерах меха толкают шток, отжимая запорный элемент от седла. Так открывается просвет для сброса рабочей среды в окружающее пространство или в дренаж.

Комбинированные с подпиткой системы

Продвинутая конструкция разработана для того, чтобы одновременно выполнять несколько операций:

  • Сброс рабочей среды по сигналу внешнего сенсора.
  • Быстрое снижение температуры теплоносителя.
  • Подпитка отопительного контура свежей водой.

Для этого на едином штоке, проходящем через две независимые рабочие камеры, установлены два запорных тарельчатых элемента. Один из них открывает путь перегретому теплоносителю в канал сброса, второй одновременно подает в систему свежий его запас, чтобы компенсировать потери.

Похожие клапана используются и для выпуска избыточного давления воздуха, с одновременным добавлением новой порции из ресивера.

Пружинные

Здесь запорный элемент удерживается силой деформированной пружины. Клапан перестраивается в ограниченном диапазоне напора. Для этого достаточно вращать регулировочный винт, предварительно сжимающий или ослабляющий пружину.

Клапан можно настраивать и в больших пределах, меняя пружину на более или менее жесткую.

Многие пружинные клапаны снабжают рычагом для сброса давления вручную и для проверки работоспособности устройства.

Если прибор предназначен для функционирования в активных средах, на пружину наносят защитное полимерное покрытие.

Рычажно-грузовые

В такой арматуре вместо силы сжатия пружины используется сила земного тяготения. Давление рабочей среды уравновешивается весом тщательно подобранного груза, подвешенного на рычажном механизме. Тонкую настройку момента срабатывания можно добиться, перемещая груз ближе или дальше от штока вдоль по рычагу, снижая или повышая таким образом силу прижима и пороговое значение срабатывания.

Такие конструкции могут устанавливаться только в одном, строго определенном положении относительно горизонта. Как правило, они работают на горизонтальных участках трубопроводов.

Для обеспечения высокой пропускной способности приходится увеличивать диаметр тарельчатых запорных элементов. Чтобы избежать значительного роста габаритов изделия и массы груза, часто в одной рабочей камере размещают два клапана меньшего сечения.

Конструкция отличается высокой стабильностью параметров.

Отличия

Пружинные конструкции используются для малых диаметром трубопроводом и сравнительно небольших давлений. Они регулируются поворотом винта, сжимающего или ослабляющего пружину. Их выпускают как под резьбу, так и под фланец.

Рычажно-грузовые приборы используются для труб диаметром выше 2 дюймов и более высоких значений напора. Они обходятся дороже, и производятся преимущественно под фланец.

Надежность двух видов арматуры примерно одинаковая, но у рычажных выше стабильность параметров и точнее регулировка.

Преимущества и недостатки

Аварийная арматура позволяет сохранить защищаемые ею установки и трубопровода от повреждения или разрушения в случае непредвиденных скачков напора рабочей среды. Кроме того, они обладают следующими достоинствами:

  • Надежность.
  • Несложное устройство.
  • Легкая установка и периодическое обслуживание.
  • Малое гидравлическое (аэродинамическое) сопротивление.
  • Большая пропускная способность.

Есть у описываемых приборов и свои минусы

  • Малый срок службы уплотнений, защищающих герметичность штока.
  • Невозможность использования в средах, содержащих посторонние включения.

Советы по выбору

Обычный пружинный клапан обходится существенно дешевле температурных прибором непрямого действия. Он прекрасно справится с контуром, отапливаемым жидкотопливным, газовым или электрическим бойлером. В случае нештатной ситуации автоматика мгновенно останавливает их. Иная ситуация наблюдается для бойлеров на твердом топливе. Здесь даже после прекращения горения топка будет остывать значительное время.

Специалисты сформулировали ряд правил для правильного подбора аварийной арматуры:

  • При использовании твердотопливных котлов следует остановить выбор на температурных конструкциях непрямого действия. Кроме того, имеет смысл потратится и на комбинированное устройство с клапаном теплового сброса. Они работают до 10 атм.
  • Нужно тщательно изучить паспорт бойлера и установить предельно допустимое значение рабочего давления. Современная продукция, как правило, выдерживает до 3 атм. , но некоторые прибалтийские модели имеют ограничение до 2 атм. Самые дешевые устройства могут работать только до 1,5 атм. По этому параметру надо подбирать и клапан.
  • Отопительные контуры, построенные по открытому принципу (так называемые ТТ-бойлеры) не будут защищены арматурой, сбрасывающей теплоноситель по давлению, поскольку избыточное давление в контуре минимально. Здесь также понадобится температурная защитная арматура.

Изделия с возможностью регулировок имеет смысл приобретать, если вы хорошо разбираетесь в предмете. Обычно для бытовых применений выбирают защитные устройства с фиксированным давлением. К тому же они заметно дешевле.

Кроме указанных обстоятельств, следует проверить также:

  • Тип присоединения и присоединительные размеры.
  • Допустимую рабочую температуру.
  • Пропускную способность канала сброса.
  • Тип рабочей среды.

Также важно уточнить способ сброса — проводится ли он в окружающую атмосферу (это подходит для воздушных контуров) или в дренаж чрез соответствующий патрубок.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Монтаж изделия следует проводить с максимальной аккуратностью, чтобы избежать неплотностей или перекашивания. Если в составе рабочей среды возможно появление механических включений- следует предусмотреть фильтр грубой очистки. Если на корпусе есть маркировка в виде стрелочки- устанавливать его необходимо этой стрелочкой вверх. Если изделие снабжено рычажком ручного срабатывания, надо обеспечить достаточно свободного пространства для его движения.

Для слива отводимой жидкости в дренаж на носик клапана нужно надеть гибки шланг малого диаметра и направить его в дренажное отверстие. Если это невозможно, можно подставить бак достаточной емкости.

Нужно периодически проверять работоспособность клапана, нажимая на рычаг. Это позволит избежать прилипания тарелки к седлу или стенкам рабочей камеры.

Специалисты советуют соблюдать такие правила:

  • Устанавливать арматуру следует ближе к выходу выходе бойлера по возможности более высокой точке, чтобы возможно меньшая часть системы подвергалась воздействию аварийного напора.
  • Следить за соответствием диаметров присоединительных патрубков сечению основного трубопровода. Снижение просвета недопустимо.
  • Перед клапаном нельзя размещать вентили и другую запорную арматуру.

При неправильном монтаже повышается вероятность некорректного функционирования клапана и снижение защищенности всей системы.

Что подготовить для установки

Чтобы смонтировать защитную арматуру бытового класса потребуется:

  • Газовый ключ. Также подойдет набор рожковых ключей или переставные клещи.
  • Уплотнитель- лента ФУМ или сантехническая нить.

Клапан необходимо устанавливать, только когда бойлер выключен и в системе нет давления, а температура близка к комнатной.

Схема подключения

Если необходимо установить защитную арматуру на накопительный водонагреватель, подключенный к общедомовой магистрали, потребуется защитить бойлер от перепадов давления

Для этого клапан ставят перед входным патрубком водонагревателя. В случае возможного гидроудара от сможет сбросить воду в дренаж и не допустить высокое давление внутрь прибора.

Ход работ

Прежде чем приступать к работе, следует внимательно изучить руководство пользователя, особенно тот раздел, в котором описана его установка. Следует также отключить квартирную разводку от стояка и слить воду из бойлера.

Далее установка идет в следующей последовательности

  • Разметить точку монтажа.
  • Обрезать лишнюю часть подводящего патрубка. Она должна быть равна длине корпуса устанавливаемой защитной арматуры.
  • Нарезать резьбу (для стальной трубы) или навинтить зажимную муфту (для металлопластиковых).
  • Обмотать резьбу подготовленным уплотнителем.
  • Накрутить клапан на резьбу вручную. Убедиться в отсутствии перекосов.
  • Затянуть резьбу ключом.

Далее нужно пустить на пробу воду и убедиться в герметичности соединений.

Ошибки установки и возможные неполадки

По данным сервисных служб, приходящих исправлять огрехи домашних мастеров, наиболее часто допускают следующие оплошности

  • Монтаж запорной арматуры между защитным устройством и бойлером.
  • Расположение клапана слишком далеко от бойлера (более метра).
  • Перекос, недотянутая или перетянутая резьба.

Ряд советов профессионалов по устранению возможных неполадок:

  • Клапан пропускает жидкость при нормальном давлении. Причина чаще всего в его засорении частицами ржавчины или минеральными осадками. Устраняется промыванием устройства в сильном уксусном растворе в течении нескольких часов. Строго рекомендуется установка фильтра механической очистки.
  • Если подтекание продолжается, то возможно повреждение ил деформация прокладки. В этом случае придется заменить все устройство.
  • Если вам досталась квартира с пластиковыми аварийными приборами, лучше при первой возможности заменить их на целиком сделанные из металла. Разница в цене многократно окупится увеличившимся ресурсом.

Категорически запрещено заглушать подтекающий клапан сброса давления воды, рассчитывая починить его как-нибудь потом. Авария может произойти в любой момент и вывести из строя дорогостоящее оборудование и трубопроводы.

Клапан сброса избыточного давления (предклапан)

В технических системах, коммуникациях и множестве других подобных конструкций часто случаются перепады давления. Причины тому могут быть разные.

Если рассматривается водопровод, то там избыточное давление образуется за счет чрезмерного накопления воды и продавливания ее вниз по трубе. Подобное случается вследствие сразу нескольких факторов.

С давлением воздуха все еще сложнее. Здесь спровоцировать перепад может взрыв, резкое снижение уровня кислорода в одном из смежных помещений и т.д.

Предохранительный клапан сброса давления с манометром

Последствия от подобных ситуаций непредсказуемы и довольно опасны. Предотвратить их появление нам поможет клапан сброса давления. О нем мы вам сейчас и расскажем.

Cодержание статьи

Особенности и назначение

Как мы уже говорили выше, с давлением шутки плохи. Давление может быть разным, оно различается в зависимости от конкретной рабочей среды.

Давление в трубопроводах называют водным. Серьезный перепад давления воды провоцируют с помощью резкого перекрытия задвижек, включения или выключения насосов и т.д.

В итоге образуется зона, где давление находится не на среднестатистическом уровне. Появляется эффект гидроудара, когда опасная зона перемещается, повреждая все конструкции на своем пути.

Нельзя сказать, что перепады давления воды – серьезная и крайне опасная проблема. Они случаются время от времени, это нормально.

Однако если в трубе не стоит предклапан или стандартный клапан сброса избыточного давления, тогда каждый последующий гидроудар приведет к все большему износу конструкций, а затем и полному их выходу из строя.

Проблемы с давлением есть и в водонагревателях. Там свою роль играет баланс теплой и холодной воды внутри бака. На водонагревателях ставить предохранительный клапан избыточного давления просто необходимо, так как в противном случае вас ждут жуткие последствия. О них расскажем чуть позже.

Не будем забывать и про давление воздуха. Оно тоже играет роль. Минимальное воздействие давление воздуха оказывает на вентиляцию и отвод продуктов горения.

К примеру, при возгорании внутри помещения давление резко меняется, и если сбросной клапан в системе пожарной вентиляции не стоит, тогда дым не удастся удалить из помещения заранее предусмотренным путем. Давление в вентиляции просто не пустит его внутрь и обнулит тягу.

А есть ведь и более опасные ситуации. Взрывы, химические загрязнения, различного рода техногенные и даже военные катастрофы, все это приводит к критичным перепадам, нивелировать которые способен только клапан избыточного давления.

Составляющие и схема клапана

Предохранительный клапан сброса давления выполнен в самых различных вариациях. Как мы уже говорили, есть клапаны для сброса давления воздуха, воды. Есть и конкретные модели, созданные для использования на том или ином оборудовании.

Клапан сброса давления для бойлера

Однако общая конструкция у них всегда одна. Ее мы сейчас и опишем. Для понимания принципа работы клапана этого будет достаточно.

Итак, стандартный предклапан состоит из следующих частей:

  1. Корпуса.
  2. Тарели.
  3. Рычага тарели.
  4. Предохранительного рычага.
  5. Ручки настройки.
  6. Пружин.
  7. Дополнительных элементов.

Корпус у него литой, чаще всего из нержавеющей стали. На водопроводных изделиях используют корпуса из латуни или бронзы. Они лучше реагируют на воду, намного долговечнее и качественнее.

Если стальной предклапан при постоянном контакте с водой рано или поздно проржавеет, то латунный сможет стоять без преувеличения много десятков лет, а то и сотен, если его эксплуатировать должны образом.

Тарель – основной запорный элемент, что блокирует поток воздуха или воды. Для воздушных клапанов применяются именно тарели, в моделях для применения в водопроводах встречаются и шаровые запорные образцы.

Рычаг тарели управляет этим элементом. Его чувствительность настраивается с помощью еще одной ручки. Сама настройка в простейших образцах осуществляется за счет манипулирования механикой, а если быть точнее, то специальной пружиной.

Промышленные предклапаны для регулировки давления

Она реагирует на определенный уровень давления и срабатывает, перекрывая клапан. Степень натяжения прямо пропорциональна его уровню, которое активирует предклапан.

Предохранительный рычаг есть не во всех образцах, он выполняет защитные функции, если основной способ блокирования не сработал, либо вышел из строя.

Что же до дополнительных элементов, то тут речь идет об различного рода кнопках для управления, циферблатах, счетчиках и т.д. Все зависит от конкретной модели.

Клапан избыточного давления для водонагревателей вообще не оборудован какими-либо измерительными приборами (по крайней мере, бюджетные модели этой надстройкой обделены).

А вот предклапан для сброса давления воздуха в обязательном порядке снабжается барометром, причем действует тот постоянно, фиксируя уровень давления на рабочей стороне.

Виды и отличия

Клапан избыточного давления производится в разных вариациях. Покрыть их все мы не можем, но все же постараемся отметить основные, чтобы у вас было более подробное понимание предмета.

Итак, выделяют следующие разновидности такого оборудования:

  • для водонагревателей;
  • для водопроводов;
  • для вентиляции;
  • аварийные.

Каждый образец предназначается для своих целей. Одни активно используются в быту, другие же найдут свое применение исключительно в промышленности, на опасных производствах или же и вовсе на военных объектах (к таким относят большинство образцов осуществляющих регуляцию давления воздуха).

Предохранители для водонагревателей

Предклапан для водонагревателя – наверное, самый известный и популярный. И не без причины. Все-таки широкое бытовое применение дает свои плюсы.

Схема действия предклапана на пружинном механизме

Казалось бы, какое вообще может быть давление внутри нагревателя? А оно есть, и очень серьезное. Речь, конечно же, идет о накопительных водонагревателях или бойлерах.

В них собирается вода, которую затем нагревают ТЭНами. Нагретая вода изменяется в объеме. То есть постепенно расширяется. В итоге давление внутри бака повышается.

Повышение медленное, практически незаметное, но оно есть. Если не сбрасывать давление вовремя – вас будут ждать неприятные последствия.

Известны случаи, когда бойлеры взрывались. Причем взрыв из-за избыточного давления был настолько сильным, что разрушал гипсокартонные стены ванной, а саму ванну превратил в руины. Будь у владельцев того водонагревателя обычный предклапан, все наверняка сложилось бы иначе.

Предохранители для водопроводов

Такой предклапан используется преимущественно в промышленных трубопроводах, либо на сетях магистрального водоснабжения.

Активные трубопроводы больше всего подвержены гидроударами, особенно если они постоянно транспортируют большое количество жидкости. Принцип действия и образования гидроудара (резкого перепада давления воды внутри определенного участка трубопровода) мы уже описывали.

Труба не взорвется, если давление не сбивать. Да и более того, прямых последствий вы тоже практически не заметите. Они дадут о себе знать сами, со временем.

Рано или поздно постоянная нагрузка сточит фитинги, расшатает задвижки, найдет уязвимость в уплотнениях либо и вовсе прорвет трубу. Никогда не угадаешь, что конкретно случится.

Предохранительные клапаны для сброса давления одномоментно отслеживают появление перепада и тут же блокируют систему, пока давление не выровняется, что существенно повышает срок эксплуатации всех без исключения составляющих трубопровода.

Ремонт клапана давления воздуха (видео)

https://www.youtube.com/watch?v=iqQ1YNSGOYY

Клапаны для вентиляции

Встречаются гораздо реже и преимущественно в пожарных вентиляциях. Их задача заключается в поддержании давления внутри системы на уровне достаточном для ее нормального функционирования.

Выходить из строя части вентиляции при перепадах или перегрузках не будут. А вот выполнение своих непосредственных задач может существенно усложниться.

Особенно если речь идет о естественном вентилировании помещений. В основе естественной вентиляции лежит принцип разности давлений, при котором воздух движется из зоны низкого давления в зону высокого. Образуйся перепад в помещении либо в самой вентиляции, и вся задумка обрушится.

Не самый приятный исход, в особенности если ситуация аварийная и от вентиляции зависят чьи-то жизни.

Аварийный клапан

Более распространенный воздушный клапан – это аварийная модель. В быту встречается редко. На рынке тоже, хотя при желании найти его можно.

Особенность этой детали в ее уникальных задачах. Предохранители такого образца способны защищать помещения от огромных проблем с давлением. В том числе и от серьезных перегрузок из-за взрывов, различного рода катастроф, критического загрязнения окружающего воздуха и т.д.

Их монтируют в важных социальных зданиях, метро, на больших промышленных объектах и т.д. Устройство можно настраивать на конкретный рабочий уровень.

Клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя: виды и установка

Нагревательные баки должны отвечать эксплуатационным требованиям. Клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя обеспечивает безопасную работу оборудования.

Данная деталь обязательно должна быть установлена на каждом водонагревателе. При ее отсутствии во время нагрева постоянно будет происходить отток жидкости в подающий водопровод. Что влечет за собой не нормируемый расход воды и электрической энергии.

При недостатке давления в системе, бак не будет наполняться стабильно. При нагреве в данном случае ТЭНы в баке будут греть воздух, что спровоцирует перегорание деталей и пожар. На современных моделях предусмотрены приборы автоматики, предотвращающие подобные ситуации, но, как показывает практика, они тоже могут выйти из строя.

По достижении температуры кипения происходит увеличение объема воды (согласно уравнению Менделеева-Клапейрона). Нагревательный бак является емкостью с постоянным объемом, поэтому при росте давления точка кипения воды увеличивается (т.е. происходит перегрев жидкости). При открытии кранов смесителей или образованию трещин в системе, происходит падение давления и, соответственно, температуры (точки кипения). Что влечет за собой моментальное парообразование и взрыв нагревательного бака.

Установка терморегулятора не дает гарантий отсутствия аварийных ситуаций.

Назначение обратного клапана:

  • Предотвращение обратного оттока воды из водонагревателя.
  • Стабилизация рабочего давления в системе подогрева воды.
  • Предотвращение гидроударов.
  • Сброс лишней воды из емкости при нагревании.
  • При наличии рычага, обратный клапан можно использовать для слива воды во время техобслуживания и ремонтов.

Устройство

Предохранительный клапан состоит из нескольких узлов:

  • Основной цилиндр. В нем размещен тарельчатый клапан и удерживающая его пружина. Детали обеспечивают стабильное движение воды только в одном направлении.
  • Второй цилиндр. В нем расположен сливной патрубок, тарельчатый клапан и усиленная пружина.
    Подключение к трубопроводу – резьбовое.
Схема устройства клапана

Принцип работы и зачем нужен

Внешне клапан похож на тройник, но на месте подачи воды установлен запорный механизм, а на месте ответвления расположено дренажное отверстие.

При равномерно распределенном давлении в системе клапан запирается и предотвращает слив из трубы подачи холодной воды обратно водопровод.

При открытии вентилей на смесителях возникают перепады давления в трубопроводе, открывается клапан и вода поступает в водогрейный бак.

При превышении критического давления в баке отжимается вторая пружина на дренажном отверстии и происходит слив лишней жидкости из нагревательной емкости. Отвод воды продолжается до стабилизации давления в трубопроводах.

Для повышения эстетики комнаты и слива избытка воды на дренажное отверстие надевается прозрачная шланга, второй конец которой заходит в отверстие сливного бачка унитаза.

Принцип работы клапана

Выбор клапана для бойлера

Надежные производители комплектуют водонагреватели предохранительными клапанами необходимых параметров.

В случаях замены клапан необходимо вбирать самостоятельно. Практически все водопроводные трубы в домах и квартирах имеют резьбу ½ дюйма, поэтому главным критерием выбора является рабочее давление.

Важно! Величина давления указана в инструкции по эксплуатации (паспорта) водонагревателя.

Если защитное устройство рассчитано на большее давление, то при его установке могут возникнуть аварийные ситуации (разрыв бака, срыв труб и др.). Если установить деталь меньшего давления, чем в бойлере, из клапана постоянно будет вытекать жидкость.

Установка

Поставщики, как правило, комплектуют бойлеры предохранительными клапанами. При самостоятельном монтаже необходимо удостовериться в работоспособности устройства.

В паспорте водонагревателя прописано, в какую сторону необходимо провернуть клапан во время проверки. Если изделие приобретается отдельно, необходимую информацию можно получить у консультанта. В нормально работающем устройстве при прокрутке ручки начинает вытекать вода.

Важно! Систематические проверки помогут предотвратить поломки оборудования.

Закрепление следует выполнять после крана холодной воды под баком. Необходимо предусмотреть место для сливного отверстия.

Схема установки и подключения предохранительного клапана

Установка узла происходит при пустом водогрейном баке. Если это замена, то воду все равно необходимо слить из системы. Бак должен быть отключен от бытовой электросети.

Важно! При монтаже необходимо соблюдать направление движения воды через клапан.

Запорное устройство должно быть доступно для обслуживания. Размещать арматуру можно на расстоянии до 2м до самого бойлера, причем между клапаном и входным отверстием бака не должно быть дополнительных узлов.

Без опыта работы с сантехническим оборудованием необходимо обратиться к специалистам для установки предохранительных клапанов.

Почему течет и пути решения проблем

При неисправностях предохранительного клапана происходит сбой всей системы подогрева воды. В некоторых случаях избыточное давление может привести к взрыву водонагревательного бака.

При обнаружении неисправности в водопроводе, незамедлительно необходимо ее устранить. В противном случае могут поломаться смежные компоненты водонагревателя.

Своевременная замена обратного клапана обходится в несколько раз дешевле, чем более масштабные поломки.

ПризнакиПричины неисправностиРешение проблемы
Все время капает из обратного клапана нового бакаВысокое давление в системе (часто явление в новых многоэтажных домах)Приобретение и установка редуктора
Постоянная слабая течь

1. Износ внутренних поверхностей

2. Заводской брак

3. Неправильная установка

4. Механические повреждения

5. Несоответствие рабочего давления клапана давлению бака

Замена неисправного узла на новый

Постоянная сухость дренажного отверстия обратного клапана также говорит об одной из неполадок в системе:

  • Грязь и накипь на стенках трубы подачи холодной воды.
  • Засорение или заклинивание детали.

Обратный предохранительный клапан – самая важная и дорогостоящая деталь системы подогрева воды. Следует регулярно производить осмотр и проверку работоспособности клапана, т. к. от этого зависит срок эксплуатации и безопасность домочадцев.

Клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя

Назначение предохранителя

Можно выделить три основные задачи, которые выполняет предохранительный клапан:

  • обеспечивает безопасность эксплуатации водонагревателя;
  • оберегает ТЭНы от сухого нагрева;
  • при необходимости позволяет сливать воду из водонагревателя.

Предохранительный клапан ставят на накопительные водонагреватели (бойлеры). Чтобы лучше понять его принцип действия, надо знать, как устроен и как работает бойлер.

В накопительном водонагревателе вода находится на протяжении всего времени эксплуатации. ТЭН включается в зависимости от температуры, на которую отрегулирован термостат.

Холодная вода поступает в водонагреватель через патрубок снизу бака. Горячая вытекает из бака через трубу, которая вмонтирована в дно и установлена внутри, так что верхний ее конец почти доходит до верха емкости.

Это позволяет отбирать сначала верхний слой, который имеет более высокую температуру, а холодная вода тем временем поступает снизу.

Если не будет достаточного подпора в магистрали, то вода может сливаться через патрубок, который рассчитан на наполнение.

Если воды не будет, то ТЭНы попросту перегреются и сгорят. Даже если они не успеют перегореть до начала наполнения, вода, попав на раскаленный металл, быстро закипит, образует большое количества пара, который создаст очень высокое давление. Этого давления будет достаточно, чтобы разрушить прибор.

Чтобы взрыва не произошло, необходима установка обратного клапана для водонагревателя, который нужно расположить на входной трубе для холодной воды. В этом случае при снижении подпора в холодном трубопроводе в емкости всегда останется жидкость, препятствующая перегреву ТЭНов.

Но одной установки обратного клапана недостаточно. Более того, если установить только его, последствия могут оказаться еще хуже, чем при его отсутствии.

Поступающая в водонагреватель вода остановится, как только давление в бойлере станет равным давлению в холодном трубопроводе. После начала нагрева вода расширится внутри, а при закрытых кранах для разбора горячей воды ей попросту некуда будет деться и давление начнет возрастать. Все это чревато взрывом, последствия которого могут быть самыми непредсказуемыми и трагичными.

Очевидно, что для нормальной работы нужно просто предусмотреть спускное устройство, которое будет производить аварийный сброс воды при достижении давлением определенного порога (избыточное значение). Оно реализуется в виде предохранительного сбросного клапана для бойлера.

Советы по монтажу

Сбросной предохранительный клапан устанавливается на подводящей линии холодной воды к бойлеру в соответствии с рекомендациями:

  • между клапаном и водонагревателем нельзя ставить запорную арматуру, только американку для отсоединения трубы;
  • необходимо провести шланг с предохранительного клапана до ближайшего слива в канализацию;
  • для удобного опорожнения емкости между клапаном и водонагревателем можно смонтировать тройник с шаровым краном на отводе. Как это правильно сделать, показано на фото:

Обычно при монтаже проблем не возникает, операция и вправду несложная. А вот дальнейшая эксплуатация, когда постоянно капает с предохранительного клапана, вызывает множество вопросов пользователей. Надо понимать, что режим работы, при котором из сбросного штуцера периодически прокапывает вода, считается абсолютно нормальным, для того и требуется трубка, отводящая ее в канализацию.

Ненормально, когда из патрубка все время течет либо не капает никогда. Отсутствие капель может свидетельствовать о неисправности клапана, поэтому рекомендуется периодически принудительно стравливать немного воды с помощью соответствующей рукоятки.

Причин, почему постоянно течет предохранительный клапан, может быть две:

  • неисправность изделия;
  • слишком высокое давление в сети водоснабжения.

В первом случае поможет установка нового клапана. А вот менять его на устройство с более высоким порогом срабатывания будет ошибкой, вы подвергнете опасности разрушения свой электронагреватель или бойлер косвенного нагрева. Тут есть 2 способа: пренебречь и платить за лишний расход воды либо дополнительно установить на вводе в дом понижающий регулятор давления.

Устройство и работа

В устройстве предохранительного клапана для водонагревателя нет ничего сложного. Чаще всего узел безопасности выполнен цельной деталью. Внутри одного корпуса заключается предохранительный и обратный клапан.

Схема стандартного изделия выглядит так:

  • Бронзовый корпус внутри имеет две камеры. Конструкция напоминает букву «Т». На корпусе камеры обратного клапана нарезано две резьбы для крепления к водопроводу. Корпус камеры предохранительного клапана оснащен штуцером для сброса воды.
  • Внутри обратного клапана стоит пружина, удерживающая шток, на котором закреплена круглая пластина. В закрытом состоянии она предотвращает обратный ток воды из бака внутрь пустого водопровода.
  • У предохранительного клапана аналогично есть шток с пружиной и круглой пластиной. Большинство моделей оснащены рычажком принудительного сброса воды. Этот элемент напрямую связан со штоком.

В комплекте с водонагревателем идут обычно самые дешевые предохранительные клапана без рычажка. Их лучше выбросить и купить качественное изделие.

В общих чертах принцип работы предохранительного клапана выглядит так:

  • Во время разбора воды давление внутри бака падает. Предохранительный клапан закрыт. Из-за разницы давления открывается обратный клапан и начинается подпитка бака. Когда давление водопровода и внутри емкости сравняется, обратный клапан закрывается.
  • Термостат бойлера включает ТЭН. Жидкость начинает нагреваться, увеличиваясь в объеме. Если давление дошло до критической отметки, а разбора воды нет, срабатывает предохранительный клапан. Горячая жидкость сливается через штуцер. После нормализации давления пружина возвращает механизм в исходное положение.

Термостат постоянно следит за заданной температурой и периодически включает ТЭН. Если отсутствует разбор, давление постоянно будет увеличиваться при каждом повышении температуры воды. В этот период из штуцера капает жидкость. Это нормальный рабочий момент. Чтобы вода не лилась на пол, к штуцеру фиксируют хомутом прозрачный армированный шланг, отводя его конец в канализацию.

4 Особенности установки

При установке сбросного клапана для воды следует учесть не только его характеристики, но и работу, выполняющуюся расширительным баком. Если он не отреагирует на повышенное давление в системе, должен сработать предохранитель для выхода лишней жидкости. Соблюдая правила установки, расположение клапана должно быть на расстоянии 30−40 см от выходного патрубка котла, а между ними встраивается манометр. Его показания служат информацией о состоянии отопительного контура. Правила установки сбросного клапана:

  1. 1. Перед устройством запрещено устанавливать запорное оборудование — задвижки, краны и т. д.
  2. 2. Для удаления лишней воды на выходной патрубок клапана ставится трубка для слива. Для этого можно использовать соединение с обраткой или канализацией.
  3. 3. Предохранительный клапан должен стоять в самой верхней точке замкнутой системы отопления.

Кроме этого, следует регулярно проверять рабочее состояние механизма. У пружинных моделей может произойти спайка тарелки со стенками корпуса. Это действует на превышение отметки максимального давления, влияющего на своевременное срабатывание клапана в отопительной системе, из-за чего устройство может не открыть отверстие для выхода жидкости.

Зачастую это касается условий эксплуатации сбросного предохранителя для отопления, а не принципа его работы. Но даже при тщательном выполнении установки возможно нестабильное функционирование изделия. При частом срабатывании аварийного устройства (6−8 раз) рекомендуется замена его. Это означает, что механизм пришёл в негодность — износились пружина и тарелка. Устанавливая предохранительный клапан, следует учитывать:

  • насколько соответствуют его технические характеристики эксплуатационным;
  • правильное подсоединение;
  • при монтаже стоит пользоваться традиционной паклей для труб, лента ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал) не выдерживает температурного воздействия, из-за чего может возникнуть течь.

Чем чреват избыток влаги в почве

Результаты этого явления вы видите сами – погибают деревья и кустарники. Почему это происходит?

  • снижается содержание кислорода в почве и повышается содержание углекислого газа, что приводит к нарушению процессов воздухообмена, водного режима и режима питания в почве;
  • возникает кислородное голодание корнеобразующего слоя, которое приводит к отмиранию корней растений;
  • нарушается поступление макро и микроэлементов растениями (азота, фосфора, калия и др.), т.к. избыточная вода вымывает из почвы подвижные формы элементов, и они становятся недоступными для усвоения;
  • происходит интенсивный распад белков и, соответственно, активизируются процессы гниения.

Растения могут подсказать, на каком уровне залегают грунтовые воды

Присмотритесь внимательно к флоре вашего участка. Населяющие его виды подскажут, на какой глубине располагаются грунтовые пласты воды:

  • верховодка – на этом месте лучше всего выкопать водоем;
  • на глубине до 0,5 м — растут калужница, хвощи, разновидности осок – пузырчатая, остролистая, лисья, вейник Лангсдорфа;
  • на глубине от 0,5 м до 1 м – таволга, канареечник, ;
  • от 1 м до 1,5 м – благоприятные условия для овсяницы луговой, мятлика, мышиного горошка, чины;
  • от 1,5 м – пырей, клевер, полынь, подорожник.

Что важно знать, планируя дренаж участка

У каждой группы растений свои потребности во влаге:

  • при глубине грунтовых вод от 0,5 до 1 м могут расти на высоких грядках овощи и цветы-однолетки;
  • глубину залегания водного пласта до 1,5 м хорошо переносят овощные культуры, зерновые, однолетники и многолетники (цветы), декоративные и плодово-ягодные кустарники, деревья на карликовом подвое;
  • если грунтовые воды на глубине больше 2 м, можно выращивать фруктовые деревья;
  • оптимальная глубина залегания грунтовых вод для сельского хозяйства – от 3,5 м.

Нужен ли дренаж участка

Записывайте свои наблюдения хотя бы некоторое время. Вы сами сможете понять, насколько нужен дренаж.

Может быть, имеет смысл просто перенаправить талые и осадочные воды по обводному руслу, а не позволять им течь через свой участок?

Возможно, надо спроектировать и обустроить ливневку и улучшить состав почвы и этого будет достаточно?

Или стоит сделать дренажную систему только для фруктовых и декоративных деревьев?

Точный ответ вам даст специалист, вызвать которого настоятельно рекомендуем. Но прочтя эту статью, вы обретете некоторую осведомленность в данном вопросе.

Чем грозит отсутствие предохранительного клапана

Итак, если элемент, который закрывает обратный поток подачи влаги в бак, отсутствует, то бойлер даже при наличии стабильного давления нормально работать уже не будет. При повышении температуры начинает увеличиваться давление воды, а вследствие этого оно рано или поздно превысит напор ее подачи. Поэтому горячая вода начнет сбрасываться в водопровод или на унитазный бачок, затем в водонагреватель будет поступать холодная вода, а нагревание будет продолжать идти, при этом будет впустую растрачена электроэнергия.

Также при отсутствии клапана может резко упасть давление воды водопровода, такое часто бывает по ночам, когда при ремонте отключается холодная вода. Таким образом, слив воды с водонагревателя может спровоцировать перегорание тэна.

Стоит сказать, что огромной ошибкой в данной ситуации является установка обратного клапана, ведь водонагреватель может сломаться или выйти из строя в любой момент. А если еще материал, из которого он сделан, не слишком прочен, то при обычном открытии водопроводного крана давление бака упадет, точка кипения воды установится на уровне ста градусов, а это спровоцирует поток пара, который может привести не только к повреждению бака водонагревателя, но и к большому взрыву.

Поэтому если вы собираетесь установить предохранительный клапан, учтите следующее:

  • при сбрасывании остатков воды при нагреве следует удерживать параметры зоны нормального ее давления;
  • старайтесь не допустить обратного оттока жидкости из бойлера;
  • обязательно сглаживайте гидроудары, а также скачки давления водопровода.

Принцип работы клапана

Принцип работы следующий:

  1. До тех пор, пока давление в бойлере ниже давления в системе, пластина клапана находится в открытом состоянии за счет воздействия потока воды. При выравнивании давления пружина поджимает заслонку к корпусу и перекрывает воду.
  2. Если включается нагрев, то температура воды постепенно повышается. Пропорционально растет и давление. Если оно не превышает предельные значения, то в работе клапана ничего не меняется.
  3. Как только давление достигает порогового значения, пружина предохранительного клапана сжимается под его воздействием. При этом выход к штуцеру открывается. Небольшое количество воды из агрегата сливается через штуцер. Как только давление понижается, пружина перекрывает проход, и вода больше не стекает.

Видео устройство предохранительного клапана

Становится понятно, что жидкость из штуцера должна периодически подкапывать. Такое случается при снижении давления в системе водоснабжения и во время нагрева воды. Периодически появляющаяся вода на штуцере говорит о нормальной работе прибора. Для отведения жидкости на патрубок устанавливают гибкую трубку подходящего диаметра и закрепляют хомутом. Без крепления трубку сорвет, ведь нормальное давление в системе 6-10 бар. Другой конец трубки выводят в канализацию.

Установка и регулировка узла безопасности

Установить предохранительный клапан на бойлер способен любой человек без помощи сантехника. Правильная монтажная схема указывает, что узел безопасности крепят на патрубок входа холодной воды в водонагреватель. Ниже идут краны, фильтра и другие элементы обвязки.

Устанавливается клапан на водонагреватель в такой последовательности:

  • Установка предохранительного клапана осуществляется непосредственно на патрубок входа холодной воды, идущий внутрь водонагревателя. Часто между ними ставят разъемный переходник – «американку» для удобства демонтажа при обслуживании.
  • На резьбу патрубка или переходника наматывают фум ленту для уплотнения соединения. Узел безопасности накручивают так, чтобы стрелка на корпусе была направлена в сторону бойлера.
  • При накручивании на водонагреватель предохранительного клапана нужно остановиться, когда почувствуется упор. На дешевых моделях монтажный предохранитель отсутствует. Деталь накручивают на четыре оборота. Больше проворачивать нельзя. Резьба патрубка закроет канал штуцера для слива воды.

После установки стоит заглянуть внутрь корпуса со стороны обратного клапана. Внутри отверстия виднеется седло и сама пластина запорного механизма. Для проверки работоспособности пальцем или карандашом надавливают пластину. Она должна податься внутрь, а при отпускании возвратиться на исходное место.

Когда вся схема будет собрана, приступают к регулировке узла безопасности:

  • Водонагреватель заполняют водой, подают напряжение и выставляют на терморегуляторе максимальную температуру. Предстоит подождать, пока произойдет полный нагрев, и автоматика отключит ТЭН.
  • Из штуцера должны появиться капли жидкости. Если их нет, прокручивают регулировочный винт до получения положительного результата.
  • После регулировки рычажком стравливают из бака немного воды, после чего возвращают механизм в закрытое состояние. Капель из штуцера прекратится. Внутрь бака поступит новая порция воды. ТЭН ее нагреет, и жидкость вновь начнет капать из штуцера.
  • Отрегулированный на максимальную температуру механизм всегда сработает при превышении допустимого рубежа. Теперь на регуляторе можно задать меньшую рабочую температуру, например, 50–60оС. При достижении такого порога из штуцера жидкость не будет капать.

На работоспособность рычага принудительного слива и срабатывания при максимальной температуре проверяют группу безопасности 1 раз в месяц. Если отсутствует регулировочный винт и не срабатывает механизм по нужным параметрам, деталь заменяют.

Устройство и принцип действия

Устройство для предупреждения серьезной аварии выглядит на удивление просто, а размеры его невелики – помещается на ладони. Оно представляет собой небольшой механизм, состоящий из двух перпендикулярно расположенных подпружиненных клапанов, заключенных в один металлический корпус. По сути, это два цилиндра (трубки), один из которых несколько больше другого.

В первой трубке большего диаметра, как правило,1/2 дюйма, имеющей две резьбы по концам, установлен обратный клапан, пропускающий жидкость только в одну сторону. Створка в нем расположена поперек трубы и может перемещаться вдоль нее на несколько миллиметров, открывая или закрывая проход.

Под действием давления, направленного в сторону водонагревателя, створка открывается, сжимая пружину. Как только давление в трубопроводе и за створкой выравнивается, клапан под действием пружины закрывается.

В трубке меньшего диаметра, расположенной перпендикулярно первой, установлен второй клапан, пружина которого отрегулирована на открытие при определенном давлении, превышающем давление для первого клапана. Это и есть предохранитель, защищающий от взрыва.

Таким образом, когда повышается давление и обратный клапан не позволяет воде уйти в подающий холодный трубопровод, открывается второй клапан, и она сбрасывается через сливной патрубок.

На патрубке могут быть специальные насечки, которые способствуют легкому надеванию шланга подходящего диаметра. Шланг этот необходимо закреплять хомутом и вывести либо в канализацию, либо в емкость, которую придется время от времени опорожнять. Делать это придется нечасто, так как количество выдавливаемой воды при эксплуатации водонагревателя будет невелико.

Очень часто для принудительного открытия спускного устройства в конструкции предусмотрен пластиковый флажок. С его помощью можно проверить работоспособность предохранителя. Для этого просто нужно открыть его и убедиться, что ход поршня свободный, он не забит ржавчиной и окалиной, усилия пружины хватает, чтобы возвратить клапан в закрытое состояние.

На корпусе предохранительного клапана очень часто бывает нанесена стрелка, показывающая направление движения воды, чтобы облегчить установку. На маленький патрубок обычно нанесена маркировка, обозначающая давление в паскалях, при котором происходит открытие аварийного клапана.

Чем важны предохранительные клапаны для водонагревателей

Разберемся с устройством предохранительного прибора для водонагревателя и принципом работы.

Устройство

Само устройство очень простое. Конструкция состоит из двух цилиндров. Один большого объема, а другой меньшего. Цилиндры расположены перпендикулярно друг другу.

  1. Большой цилиндр. В нем расположен тарельчатый клапан, который поджимается пружиной. Он обеспечивает поступление воды в одну сторону. Тарельчатый клапан по своей сути является обратным клапаном. С обеих сторон цилиндр имеет нарезку для подключения к трубе и обогревателю.
  2. Малый цилиндр. Он размещен перпендикулярно к первому и имеет меньший диаметр. Цилиндр оснащен дренажным патрубком с тарельчатым клапаном внутри. Работает он в противоположную сторону.

Принцип работы

Нет ничего сложного в работе предохранительного клапана для водонагревателя.

  1. Под давлением холодной водопроводной воды обратный клапан открывается и емкость нагревателя наполняется.
  2. После заполнения бака холодной водой давление в баке становится выше внешнего, и клапан закрывается. Он будет открываться по мере расхода воды.
  3. Второй клапан имеет мощную пружину, которая срабатывает от повышенного давления в бойлере. При нагревании воды давление в бойлере повышается. И если оно превышает допустимое значение, то срабатывает пружина и через дренажное отверстие происходит сброс излишек воды. Так, давление в бойлере выравнивается до нормы.

Для внесения ясности в работу устройства смоделируем несколько ситуаций.

  • Пусть на входе в нагреватель отсутствует клапан, который перекрывал бы обратный отток холодной воды, подающейся в бак. Даже при стабильном давлении в водопроводе такой агрегат работать не сможет. Дело в том, что вместе с нагревом воды в баке растет давление. В какой-то момент давление в баке может превысить давление в водопроводе, и горячая вода начнет поступать в систему водопровода. Так, горячая вода может потечь из крана для холодной воды или из бачка унитаза.
  • Бывают случаи, когда в водопроводной системе падает давление (часто такое происходит в ночное время, когда снижается нагрузка на водонапорной станции). В этом случае вода из бака сливается в водопроводные трубы. ТЭНЫ вхолостую греют пустой бак, что приводит к неминуемому перегоранию. Конечно, по идее, автоматика должна не допустить процесса перегревания. Однако, не все модели оснащены такой функцией. Да и автоматика может просто подвести в самую трудную минуту.

Ужасно думать какие последствия могут ожидать, если из строя выйдет терморегулятор.

Для кипящей воды из бака нет выхода. Давление повышается, а вместе с ним повышается и точка кипения воды. Если открыть кран, то давление может упасть, точка кипения тоже падает. Это вызовет мгновенное вскипание воды, в результате образуется огромное количество пара, что может вызвать сильнейший взрыв.

Опасных ситуаций можно избежать если установить исправный клапан для водонагревателя.

Основные достоинства предохранительного устройства для водонагревателя.

  1. Блокирует обратный ток воды из нагревателя в водопроводную трубу.
  2. Не допускает резкого изменения давления в водопроводной системе.
  3. При повышении давления сбрасывает излишки воды из бойлера.
  4. При оснащении предохранительного устройства рычагом можно произвести слив воды для проведения работ по техобслуживанию.

Особенности и назначение

Как мы уже говорили выше, с давлением шутки плохи. Давление может быть разным, оно различается в зависимости от конкретной рабочей среды.

Давление в трубопроводах называют водным. Серьезный перепад давления воды провоцируют с помощью резкого перекрытия задвижек, включения или выключения насосов и т.д.

В итоге образуется зона, где давление находится не на среднестатистическом уровне. Появляется эффект гидроудара, когда опасная зона перемещается, повреждая все конструкции на своем пути.

Нельзя сказать, что перепады давления воды – серьезная и крайне опасная проблема. Они случаются время от времени, это нормально.

Однако если в трубе не стоит предклапан или стандартный клапан сброса избыточного давления, тогда каждый последующий гидроудар приведет к все большему износу конструкций, а затем и полному их выходу из строя.

Проблемы с давлением есть и в водонагревателях. Там свою роль играет баланс теплой и холодной воды внутри бака. На водонагревателях ставить предохранительный клапан избыточного давления просто необходимо, так как в противном случае вас ждут жуткие последствия. О них расскажем чуть позже.

Не будем забывать и про давление воздуха. Оно тоже играет роль. Минимальное воздействие давление воздуха оказывает на вентиляцию и отвод продуктов горения.

К примеру, при возгорании внутри помещения давление резко меняется, и если сбросной клапан в системе пожарной вентиляции не стоит, тогда дым не удастся удалить из помещения заранее предусмотренным путем. Давление в вентиляции просто не пустит его внутрь и обнулит тягу.

А есть ведь и более опасные ситуации. Взрывы, химические загрязнения, различного рода техногенные и даже военные катастрофы, все это приводит к критичным перепадам, нивелировать которые способен только клапан избыточного давления.

Составляющие и схема клапана

Предохранительный клапан сброса давления выполнен в самых различных вариациях. Как мы уже говорили, есть клапаны для сброса давления воздуха, воды. Есть и конкретные модели, созданные для использования на том или ином оборудовании.

Клапан сброса давления для бойлера

Однако общая конструкция у них всегда одна. Ее мы сейчас и опишем. Для понимания принципа работы клапана этого будет достаточно.

Итак, стандартный предклапан состоит из следующих частей:

  1. Корпуса.
  2. Тарели.
  3. Рычага тарели.
  4. Предохранительного рычага.
  5. Ручки настройки.
  6. Пружин.
  7. Дополнительных элементов.

Корпус у него литой, чаще всего из нержавеющей стали. На водопроводных изделиях используют корпуса из латуни или бронзы. Они лучше реагируют на воду, намного долговечнее и качественнее.

Если стальной предклапан при постоянном контакте с водой рано или поздно проржавеет, то латунный сможет стоять без преувеличения много десятков лет, а то и сотен, если его эксплуатировать должны образом.

Тарель – основной запорный элемент, что блокирует поток воздуха или воды. Для воздушных клапанов применяются именно тарели, в моделях для применения в водопроводах встречаются и шаровые запорные образцы.

Рычаг тарели управляет этим элементом. Его чувствительность настраивается с помощью еще одной ручки. Сама настройка в простейших образцах осуществляется за счет манипулирования механикой, а если быть точнее, то специальной пружиной.

Промышленные предклапаны для регулировки давления

Она реагирует на определенный уровень давления и срабатывает, перекрывая клапан. Степень натяжения прямо пропорциональна его уровню, которое активирует предклапан.

Предохранительный рычаг есть не во всех образцах, он выполняет защитные функции, если основной способ блокирования не сработал, либо вышел из строя.

Что же до дополнительных элементов, то тут речь идет об различного рода кнопках для управления, циферблатах, счетчиках и т.д. Все зависит от конкретной модели.

Клапан избыточного давления для водонагревателей вообще не оборудован какими-либо измерительными приборами (по крайней мере, бюджетные модели этой надстройкой обделены).

А вот предклапан для сброса давления воздуха в обязательном порядке снабжается барометром, причем действует тот постоянно, фиксируя уровень давления на рабочей стороне.

Разновидности клапанов сброса избыточного давления

Существует несколько общепринятых классификаций предохранительных клапанов. В зависимости от способа действия различают:

  • клапаны прямого действия – устройства срабатывают при непосредственном воздействии рабочей среды на пружинный механизм;
  • непрямого действия – работают при воздействии постороннего источника давления (гидравлической жидкости или электрического привода).

По типу нагрузки на мембрану устройство подразделяют на следующие виды:

  • грузовые – наиболее распространенный механизм регулировки рабочего давления в системы;
  • пружинные – противодействие давлению рабочей среды оказывает рычаг, который давит на шток, удерживая его в закрытом положении;
  • рычажно-пружинные – гибридные устройства, оснащенные пружиной и рычажным механизмом;
  • магнитно-пружинные – это клапаны непрямого действия, оснащенные электромагнитным приводом.

Современные производители предлагают и другие виды клапанов сброса избыточного давления.

Например, на рынке встречаются клапаны теплового сброса, которые реагируют не на повышение давления, а на возрастание температуры рабочей среды. Они могут обладать выносным или встроенным датчиком температуры, который работает на базе термочувствительной жидкости, расположенной в сильфоне.

При нагреве температуры воды до 95-100 градусов жидкость, находящаяся в капиллярной трубке колбы датчика, оказывает давление на мехи, которые открывают шток и обеспечивают слив перегретой воды для нормализации давления.

По способу управления клапаны делятся на две группы ручные и автоматические – управляются, соответственно, вручную или срабатывают автоматически при повышении давления рабочей среды. Кроме того, выделяют регулируемые и нерегулируемые. Регулировка позволяет устанавливать любой порог давления воды.

По типу рабочей среды существуют водяные и воздушные. Первые удаляют лишнюю жидкость, вторые сбрасывают из системы лишние газы, препятствуя завоздушиванию контуров в замкнутых системах отопления.

Существуют также регулирующие клапаны, оснащенные встроенным термостатом, который меняет пропускную способность устройства, приоткрывая или вовсе перекрывая отток рабочей среды. Такие устройства обычно устанавливаются при входе в радиатор отопления в помещении.

Как выбрать группу безопасности для бойлера?

Чтобы было удобней воспринимать сделаю рекомендации по выбору в виде списка:

  • Сначала узнайте на какое давление рассчитана емкость вашего бойлера. Иначе вы рискуете устроить себе дома потоп или взрыв.
  • Диаметр резьбы — если у вас обычная накопительная водогрейка, то вам нужна группа с диаметром 1/2 дюйма. На бойлерах косвенного нагрева он будет 3/4.
  • Наличие подключения для слива — многие модели групп сделаны с резьбовым соединением для подключения канализационной гофры или идут с сифоном в комплекте, как показано на рисунке выше.
  • Дополнительные возможности — производители любят радовать покупателей всяческими «плюшками» типа запорных вентилей и манометров.
  • Материал — ГББ должна быть изготовлена из латуни. Других материалов не рассматривайте.
  • Производитель — тут дело ваше. Мне больше нравятся европейские производители, но и среди «китайцев» встречаются качественные экземпляры.

Список источников

  • nagrevalki.com
  • znayteplo.ru
  • vodakanazer.ru
  • cotlix.com
  • vivoz-gbo.ru
  • vanna.guru
  • trubypro.ru
  • oventilyacii.ru
  • kotel.guru
  • InfoTruby.ru
  • GidPoVode.ru

Поделитесь с друзьями!

принцип работы, виды, особенности выбора

На чтение 5 мин.

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 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 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 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.

Клапан сброса давления (PRV) Введение

Клапаны сброса давления

Клапан сброса давления — это предохранительное устройство, предназначенное для защиты резервуара или системы под давлением во время возникновения избыточного давления.
Событие избыточного давления относится к любому состоянию, которое может вызвать повышение давления в сосуде или системе за пределы указанного расчетного давления или максимально допустимого рабочего давления (МДРД).

Основное назначение клапана сброса давления — защита жизни и имущества путем выпуска жидкости из сосуда с избыточным давлением.

Сегодня существует множество электронных, пневматических и гидравлических систем для управления параметрами жидкостной системы, такими как давление, температура и поток. Для работы каждой из этих систем требуется источник энергии определенного типа, например электричество или сжатый воздух. Клапан сброса давления должен быть в состоянии работать в любое время, особенно в период отключения электроэнергии, когда управление системой не работает. Таким образом, единственным источником энергии для предохранительного клапана является технологическая жидкость.

При возникновении условия, которое вызывает повышение давления в системе или резервуаре до опасного уровня, предохранительный клапан может быть единственным оставшимся устройством для предотвращения катастрофического отказа. Поскольку надежность напрямую связана со сложностью устройства, важно, чтобы конструкция предохранительного клапана была максимально простой.

Клапан сброса давления должен открываться при заданном установленном давлении, пропускать номинальную производительность при заданном избыточном давлении и закрываться, когда давление в системе возвращается к безопасному уровню.Клапаны сброса давления должны быть спроектированы из материалов, совместимых со многими технологическими жидкостями, от простого воздуха и воды до наиболее агрессивных сред. Они также должны быть спроектированы так, чтобы работать стабильно и плавно с различными жидкостями и фазами жидкости.

Пружинный предохранительный клапан

Базовый подпружиненный предохранительный клапан был разработан для удовлетворения потребности в простом и надежном устройстве с приводом от системы, обеспечивающем защиту от избыточного давления.

На изображении справа показана конструкция подпружиненного предохранительного клапана.

Клапан состоит из впускного патрубка клапана или сопла, установленного на системе под давлением, диска, удерживаемого напротив сопла для предотвращения потока в нормальных условиях работы системы, пружины, удерживающей диск в закрытом состоянии, и корпуса / крышки для размещения рабочих элементов. Нагрузка пружины регулируется для изменения давления, при котором клапан открывается.

Когда клапан сброса давления начинает подниматься, усилие пружины увеличивается. Таким образом, для продолжения подъема давление в системе должно возрасти. По этой причине предохранительные клапаны допускают превышение давления для достижения полного подъема.Это допустимое избыточное давление обычно составляет 10% для клапанов в необожженных системах. Этот запас относительно невелик, и должны быть предусмотрены некоторые средства для увеличения подъемного усилия.

Поэтому большинство предохранительных клапанов имеют вторичную камеру управления или камеру скопления для увеличения подъемной силы. Когда диск начинает подниматься, жидкость поступает в камеру управления, подвергая большую площадь диска давлению системы.

Это вызывает постепенное изменение силы, которое чрезмерно компенсирует увеличение силы пружины и заставляет клапан открываться с большой скоростью.В то же время направление потока жидкости меняется на противоположное, и импульсный эффект, возникающий в результате изменения направления потока, дополнительно увеличивает подъемную силу. Сочетание этих эффектов позволяет клапану достигать максимального подъема и максимального расхода в пределах допустимых пределов избыточного давления. Из-за большей площади диска, подверженной давлению в системе после того, как клапан достигнет подъема, клапан не закроется, пока давление в системе не снизится до некоторого уровня ниже установленного давления. Конструкция камеры управления определяет, где будет точка закрытия.
Разница между установленным давлением и давлением точки закрытия называется продувкой и обычно выражается в процентах от установленного давления.

Клапаны со сбалансированным сильфоном и клапаны со сбалансированным поршнем

Если наложенное противодавление является переменным, рекомендуется конструкция с уравновешенным сильфоном или уравновешенным поршнем. Справа показан типичный уравновешенный сильфон. Сильфон или поршень сконструированы с эффективной площадью давления, равной площади седла диска. Крышка имеет вентиляцию, чтобы гарантировать, что область давления сильфона или поршня всегда будет подвергаться атмосферному давлению, и чтобы обеспечить контрольный сигнал, если сильфон или поршень начнут протекать.Таким образом, изменения противодавления не влияют на установленное давление. Однако противодавление может повлиять на поток.


Клапан сброса давления сильфонного типа

Предохранительные клапаны другие исполнения

Предохранительный клапан.
Предохранительный клапан — это предохранительный клапан, который приводится в действие статическим давлением на входе и характеризуется быстрым открытием или толчком. (Обычно используется для подачи пара и воздуха.)

  • Предохранительный клапан низкого подъема
    Предохранительный клапан низкого подъема — это предохранительный клапан, в котором диск поднимается автоматически, так что фактическая площадь нагнетания определяется положением диска.
  • Предохранительный клапан полного подъема
    Предохранительный клапан полного подъема — это предохранительный клапан, в котором диск поднимается автоматически, так что фактическая площадь нагнетания не определяется положением диска.

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан — это устройство сброса давления, приводимое в действие статическим давлением на входе, имеющее постепенный подъем, обычно пропорциональный увеличению давления по сравнению с давлением открытия. Он может быть снабжен закрытым пружинным кожухом, подходящим для применения в закрытой системе нагнетания и в основном используется для работы с жидкостями.

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан сброса давления — это клапан сброса давления, характеризующийся быстрым открытием или щелчком, или открытием пропорционально увеличению давления по сравнению с давлением открытия, в зависимости от применения, и может использоваться как для жидкости или сжимаемая жидкость.

  • Обычный предохранительный предохранительный клапан
    Обычный предохранительный предохранительный клапан — это предохранительный клапан, у которого его пружинный корпус отводится на сторону нагнетания клапана.На рабочие характеристики (давление открытия, давление закрытия и разгрузочная способность) напрямую влияют изменения противодавления на клапане.
  • Сбалансированный предохранительный клапан
    Сбалансированный предохранительный предохранительный клапан — это предохранительный клапан, в котором реализованы средства минимизации влияния противодавления на рабочие характеристики (давление открытия, давление закрытия и пропускная способность).

Клапан сброса давления с пилотным управлением
Клапан сброса давления с пилотным управлением — это клапан сброса давления, в котором основное устройство сброса сочетается с вспомогательным самоприводным клапаном сброса давления и управляется им.

Клапан сброса давления с механическим приводом
Клапан сброса давления с механическим приводом — это клапан сброса давления, в котором основное устройство сброса сочетается с устройством, требующим внешнего источника энергии, и управляется им.

Клапан сброса давления, управляемый температурой
Клапан сброса давления, управляемый температурой, представляет собой клапан сброса давления, который может приводиться в действие внешней или внутренней температурой или давлением на стороне входа.

Клапан сброса вакуума
Клапан сброса вакуума — это устройство сброса давления, предназначенное для впуска жидкости для предотвращения чрезмерного внутреннего вакуума; он предназначен для повторного закрытия и предотвращения дальнейшего потока жидкости после восстановления нормальных условий.

Кодексы, стандарты и рекомендуемые практики

Во всем мире опубликовано множество кодексов и стандартов, касающихся конструкции и применения предохранительных клапанов. Наиболее широко используемым и признанным из них является Кодекс ASME по котлам и сосудам высокого давления, обычно называемый Кодексом ASME.

Большинство кодексов и стандартов являются добровольными, что означает, что они доступны для использования производителями и пользователями и могут быть включены в спецификации закупок и строительства.Кодекс ASME является уникальным для Соединенных Штатов и Канады, он был принят большинством законодательных собраний штатов и провинций и утвержден законом.

Кодекс ASME устанавливает правила проектирования и изготовления сосудов под давлением. Различные разделы Кодекса охватывают обстрелянные сосуды, ядерные сосуды, необожженные сосуды и дополнительные предметы, такие как сварка и неразрушающий контроль. Сосуды, изготовленные в соответствии с Кодексом ASME, должны иметь защиту от избыточного давления. Тип и конструкция устройств защиты от допустимого избыточного давления подробно описаны в Кодексе.

Терминология

Следующие определения взяты из DIN 3320, но следует отметить, что многие из используемых терминов и связанных определений являются универсальными и встречаются во многих других стандартах. Если общеупотребительные термины не определены в DIN 3320, то в качестве справочного материала использовался ASME PTC25.3. Этот список не является исчерпывающим и предназначен только для справки; его не следует использовать вместо соответствующего стандарта текущего выпуска:

  • Рабочее давление (рабочее давление)
    — это манометрическое давление, существующее при нормальных рабочих условиях в защищаемой системе.
  • Установленное давление
    — это манометрическое давление, при котором в рабочих условиях предохранительные клапаны с прямой нагрузкой начинают подниматься.
  • Испытательное давление
    — это манометрическое давление, при котором в условиях испытательного стенда (атмосферное противодавление) предохранительные клапаны с прямой нагрузкой начинают подниматься.
  • Давление открытия
    — это манометрическое давление, при котором подъемник достаточен для разгрузки заданной пропускной способности. Оно равно установленному давлению плюс разница давлений открытия.
  • Давление возврата
    — это манометрическое давление, при котором предохранительный клапан прямой нагрузки повторно закрывается.
  • Создаваемое противодавление
    — это избыточное давление, создаваемое на выпускной стороне за счет продувки.
  • Наложенное противодавление
    — это избыточное давление на выходной стороне закрытого клапана.
  • Противодавление
    — это избыточное давление, создаваемое на выходной стороне во время продувки (создаваемое противодавление + наложенное противодавление).
  • Накопление
    — это увеличение давления сверх максимально допустимого рабочего манометрического давления защищаемой системы.
  • Разница давлений открытия
    — это повышение давления по сравнению с установленным давлением, необходимым для подъемника, подходящего для обеспечения заданной пропускной способности.
  • Перепад давления возврата
    — это разница между давлением срабатывания и давлением возврата.
  • Функциональная разность давлений
    представляет собой сумму разницы давлений открытия и разницы давлений возврата.
  • Разница рабочего давления
    — это разница давлений между установленным и рабочим давлением.
  • Подъемник
    — это перемещение диска из закрытого положения.
  • Начало подъема (открытия)
    — первое измеримое движение диска или восприятие шума нагнетания.
  • Площадь проходного сечения
    — это площадь поперечного сечения перед или после седла корпуса, рассчитанная на основе минимального диаметра, который используется для расчета пропускной способности без каких-либо вычетов на наличие препятствий.
  • Диаметр потока
    — это минимальный геометрический диаметр до или после седла корпуса.
  • Обозначение номинального размера
    предохранительного клапана — это номинальный размер входного отверстия.
  • Теоретическая пропускная способность
    — это расчетный массовый расход из отверстия, площадь поперечного сечения которого равна площади проходного сечения предохранительного клапана, без учета потерь потока клапана.
  • Фактическая пропускная способность — это пропускная способность, определенная путем измерения.
  • Сертифицированная пропускная способность
    — фактическая пропускная способность, уменьшенная на 10%.
  • Коэффициент разрядки
    — это отношение фактической разрядной емкости к теоретической.
  • Сертифицированный коэффициент расхода
    — коэффициент расхода, уменьшенный на 10% (также известный как пониженный коэффициент расхода).

Следующие термины не определены в DIN 3320 и взяты из ASME PTC25.3:

  • Продувка (перепад давления повторного закрытия) —
    разница между фактическим давлением открытия и фактическим давлением возврата, обычно выражается в процентах от установленного давления или в единицах давления.
  • Холодное дифференциальное испытательное давление
    давление, при котором Клапан устанавливается на испытательном стенде с использованием испытательной жидкости при температуре окружающей среды. Это испытательное давление включает поправки на условия эксплуатации, например. противодавление или высокие температуры.
  • Номинальное давление потока
    — статическое давление на входе, при котором измеряется разгрузочная способность устройства сброса давления.
  • Давление испытания на герметичность
    — это заданное статическое давление на входе, при котором количественное испытание на герметичность седла выполняется в соответствии со стандартной процедурой.
  • Измеренная пропускная способность
    — это пропускная способность устройства сброса давления, измеренная при номинальном давлении потока.
  • Номинальная разгрузочная способность
    — это та часть измеренной разгрузочной способности, которая разрешена применимыми нормами или правилами, которая должна использоваться в качестве основы для применения устройства для сброса давления.
  • Избыточное давление
    — это увеличение давления по сравнению с установленным давлением предохранительного клапана, обычно выражаемое в процентах от установленного давления.
  • Давление выталкивания
    — это значение увеличения статического давления на входе предохранительного клапана, при котором имеется измеримый подъем или при котором выпуск становится непрерывным, что определяется зрением, ощущением или слухом.
  • Сброс давления
    — давление срабатывания плюс избыточное давление.
  • Simmer
    — зона давления между заданным давлением и давлением выталкивания.
  • Максимальное рабочее давление
    — максимальное давление, ожидаемое во время работы системы.
  • Максимально допустимое рабочее давление (МДРД)
    — это максимальное манометрическое давление, допустимое в верхней части готового сосуда в рабочем положении для заданной температуры.
  • Максимально допустимое накопленное давление (MAAP)
    — это максимально допустимое рабочее давление плюс накопление, установленное в соответствии с применимыми нормативами для работы или чрезвычайных ситуаций.

Хранение и транспортировка предохранительных клапанов

Хранение и обращение
Поскольку чистота важна для удовлетворительной работы и герметичности предохранительного клапана, во время хранения следует принимать меры предосторожности, чтобы не допустить попадания посторонних материалов. Защитные устройства на входе и выходе должны оставаться на своих местах до тех пор, пока клапан не будет готов к установке в системе. Следите за тем, чтобы входное отверстие клапана было абсолютно чистым. Рекомендуется хранить клапан в помещении в оригинальной транспортной таре вдали от грязи и других форм загрязнения. С предохранительными клапанами
следует обращаться осторожно и никогда не подвергать ударам. Неосторожное обращение может изменить настройку давления, деформировать детали клапана и отрицательно повлиять на герметичность седла и работу клапана.
Запрещается поднимать или перемещать клапан с помощью подъемного рычага.
Когда необходимо использовать подъемник, цепь или строп следует обернуть вокруг корпуса клапана и крышки таким образом, чтобы обеспечить вертикальное положение клапана для облегчения установки.

Установка
Многие клапаны повреждаются при первом вводе в эксплуатацию из-за неправильной очистки соединения при установке. Перед установкой фланцевые поверхности или резьбовые соединения как на входе клапана, так и на резервуаре и / или линии, на которой установлен клапан, должны быть тщательно очищены от всей грязи и посторонних материалов.
Поскольку инородные материалы, попадающие в предохранительные клапаны и через них, могут повредить клапан, системы, на которых клапаны испытываются и в конечном итоге устанавливаются, также должны быть проверены и очищены. В частности, новые системы могут содержать посторонние предметы, которые случайно попадают в ловушку во время строительства и разрушают посадочную поверхность при открытии клапана. Перед установкой предохранительного клапана систему необходимо тщательно очистить.
Используемые прокладки должны соответствовать размерам конкретных фланцев.Внутренние диаметры должны полностью открывать впускные и выпускные отверстия предохранительного клапана, чтобы прокладка не ограничивала поток.
Для клапанов с фланцами: равномерно опустите все соединительные шпильки или болты, чтобы избежать возможной деформации корпуса клапана. Для клапанов с резьбой не прикладывайте гаечный ключ к корпусу клапана. Используйте шестигранные лыски на впускной втулке. Предохранительные клапаны
предназначены для открытия и закрытия в узком диапазоне давления. Для установки клапана требуется точная конструкция как впускного, так и выпускного трубопровода.См. Рекомендации в международных, национальных и отраслевых стандартах.

Впускной трубопровод
Подключайте этот клапан как можно прямо и как можно ближе к защищаемой емкости.
Клапан должен быть установлен вертикально в вертикальном положении либо непосредственно на сопле от сосуда высокого давления, либо на коротком соединительном фитинге, который обеспечивает прямой беспрепятственный поток между сосудом и клапаном. Установка предохранительного клапана в положение, отличное от рекомендованного, отрицательно повлияет на его работу.
Клапан никогда не следует устанавливать на фитинг, имеющий меньший внутренний диаметр, чем входное соединение клапана.

Нагнетательный трубопровод
Нагнетательный трубопровод должен быть простым и прямым. По возможности предпочтительнее «разорванное» соединение рядом с выпускным отверстием клапана. Все выпускные трубопроводы должны быть проложены настолько прямо, насколько это практически возможно, до точки окончательного выпуска для утилизации. Клапан должен сливаться в безопасную зону для утилизации. Нагнетательный трубопровод должен быть осушен надлежащим образом, чтобы предотвратить скопление жидкости на стороне выхода предохранительного клапана.
Нагнетательный трубопровод должен выдерживать вес нагнетательного трубопровода на отдельной опоре и должным образом закреплен, чтобы выдерживать реактивные осевые силы при срабатывании клапана. Клапан также должен иметь опору, чтобы выдерживать любое раскачивание или вибрацию системы.
Если клапан выходит в систему под давлением, убедитесь, что клапан имеет «сбалансированную» конструкцию. Давление на выпуске «неуравновешенной» конструкции отрицательно скажется на характеристиках клапана и установочном давлении.
Запрещается использовать фитинги или трубы, имеющие меньший внутренний диаметр, чем выпускные соединения клапана.
Крышки предохранительных клапанов со сбалансированным сильфоном должны всегда вентилироваться, чтобы обеспечить надлежащее функционирование клапана и сигнализировать о неисправности сильфона. Не закрывайте эти открытые вентиляционные отверстия. Если жидкость воспламеняется, токсична или вызывает коррозию, вентиляционное отверстие крышки должно быть направлено в безопасное место.

Источник и изображения для этой страницы:
Crosby® — Руководство по проектированию предохранительных клапанов —
Anderson Greenwood Crosby — Руководство по техническому семинару —
Spirax Sarco — Альтернативные устройства защиты растений и терминология —

Важно помнить, что предохранительный клапан — это предохранительное устройство, используемое для защиты сосудов или систем под давлением от катастрофического отказа.Имея это в виду, применение предохранительных клапанов должно быть поручено только полностью обученному персоналу и в строгом соответствии с правилами, предусмотренными регулирующими нормами и стандартами.

Основы предохранительных клапанов

ИСТОРИЯ КЛАПАНОВ СНЯТИЯ ДАВЛЕНИЯ

Клапаны сброса давления (предохранительные клапаны) предназначены для открытия при заданном давлении и выпуска жидкости до тех пор, пока давление не упадет до приемлемого уровня. У разработки предохранительного клапана интересная история.

Многие источники считают, что Денис Папин является автором первого клапана сброса давления (около 1679 г.) для предотвращения избыточного давления в его «варочном котле», приводимом в действие паром. Его конструкция сброса давления состояла из груза, подвешенного на рычаге. Когда сила давления пара, действующего на клапан, превышала силу веса, действующего через плечо рычага, клапан открывался. Конструкции, требующие более высокого давления сброса, требовали более длинного плеча рычага и / или большего веса. Эта простая система работала, однако требовалось больше места, и ее можно было легко подделать, что может привести к избыточному давлению и взрыву. Еще одним недостатком было преждевременное открытие клапана, если устройство подвергалось колебательному движению.

Гидравлические предохранительные клапаны прямого действия: Позднее, чтобы избежать недостатков рычажного механизма, на первых паровозах были установлены предохранительные клапаны прямого действия. В этой конструкции грузы были приложены непосредственно к верхней части клапанного механизма. Чтобы поддерживать размер груза в разумном диапазоне, размер клапана часто был заниженным, что приводило к меньшему вентиляционному отверстию, чем требуется.Часто взрыв происходил, когда давление пара росло быстрее, чем выпускное отверстие могло сбросить избыточное давление. Подпрыгивающие движения также вызывают преждевременное снятие давления.

Пружинные клапаны прямого действия: Тимоти Хакворт считается первым, кто использовал пружинные клапаны прямого действия (около 1828 г.) на своем локомотивном двигателе под названием Royal George. Тимоти использовал систему «гармошка» из листовых пружин, которые позже были заменены винтовой пружиной, чтобы приложить усилие к клапану. Сила пружины может быть точно отрегулирована путем регулировки гаек, удерживающих листовые рессоры.

Доработки конструкции пружинного предохранительного клапана прямого действия продолжались и в последующие годы в ответ на широкое использование паровых котлов для выработки тепла и питания локомотивов, речных судов и насосов. Паровые котлы сегодня менее распространены, но предохранительный клапан по-прежнему является важным компонентом в системах с сосудами высокого давления для защиты от повреждений или катастрофических отказов.

Каждое приложение имеет свои уникальные требования, но прежде чем мы перейдем к процессу выбора, давайте взглянем на принципы работы типичного предохранительного клапана прямого действия.

КЛАПАНЫ СНЯТИЯ ДАВЛЕНИЯ В РАБОТЕ

Клапан сброса давления состоит из трех функциональных элементов:

  1. ) Элемент клапана, обычно подпружиненный тарельчатый клапан.
  2. ) Чувствительный элемент, обычно диафрагма или поршень.
  3. ) Элемент опорной силы. Чаще всего весна.

Во время работы предохранительный клапан остается нормально закрытым до тех пор, пока давление на входе не достигнет желаемого установленного давления. Клапан откроется, когда будет достигнуто установленное давление, и продолжит открываться дальше, обеспечивая больший поток по мере увеличения избыточного давления.Когда давление на входе упадет на несколько фунтов на кв. Дюйм ниже установленного давления, клапан снова закроется.

(1) ЭЛЕМЕНТ КЛАПАНА (тарельчатый клапан)

Чаще всего в предохранительных клапанах используется подпружиненный «тарельчатый» клапан в качестве элемента клапана. Тарельчатый клапан включает эластомерное уплотнение или, в некоторых конструкциях высокого давления, термопластическое уплотнение, которое выполнено с возможностью уплотнения на седле клапана. В процессе работы пружина и давление на входе действуют на клапан противоположными силами.Когда сила входного давления превышает силу пружины, тарельчатый клапан отодвигается от седла клапана, что позволяет жидкости проходить через выпускное отверстие. Когда давление на входе падает ниже заданного значения, клапан закрывается.

(2) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (поршень или диафрагма)

Конструкции поршневого типа

часто используются, когда требуется более высокое давление сброса, когда важна жесткость или когда давление сброса не должно поддерживаться в жестких пределах.Конструкция поршня имеет тенденцию быть более медленной по сравнению с конструкцией диафрагмы из-за трения поршневого уплотнения. При низком давлении или когда требуется высокая точность, предпочтительнее использовать диафрагму. В мембранных предохранительных клапанах используется тонкий дисковый элемент, который используется для определения изменений давления. Обычно они изготавливаются из эластомера, однако в особых случаях используется тонкий извилистый металл. Мембраны существенно снижают трение, присущее поршневым конструкциям. Кроме того, для конкретного размера предохранительного клапана часто можно обеспечить большую зону чувствительности с помощью конструкции диафрагмы, чем это было бы возможно с конструкцией поршневого типа.

(3) ОПОРНЫЙ СИЛОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ (пружина)

Опорным силовым элементом обычно является механическая пружина. Эта пружина воздействует на чувствительный элемент и закрывает клапан. Многие клапаны сброса давления имеют регулировку, которая позволяет пользователю регулировать заданное значение давления сброса путем изменения силы, прилагаемой эталонной пружиной.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Давление сброса
Ожидаемое давление сброса — важный фактор при определении того, какой продукт лучше всего подходит для применения.

Требования к потоку
Какая максимальная скорость потока требуется приложению? Насколько различается скорость потока? Конфигурация портов и эффективные отверстия также являются важными факторами.

Используемая жидкость (газ, жидкость, токсичная или легковоспламеняющаяся)

Прежде чем выбирать материалы, наиболее подходящие для вашего применения, необходимо учитывать химические свойства жидкости. Каждая жидкость будет иметь свои уникальные характеристики, поэтому необходимо тщательно выбирать материалы корпуса и уплотнения, которые будут контактировать с жидкостью.Части клапана сброса давления, контактирующие с жидкостью, известны как «смачиваемые» компоненты. Если жидкость легковоспламеняющаяся или опасная по своей природе, предохранительный клапан должен обеспечивать ее безопасный сброс.

Размер и вес

Во многих высокотехнологичных приложениях пространство ограничено, и вес является важным фактором. Некоторые производители специализируются на миниатюрных компонентах, и с ними следует консультироваться. Выбор материала, особенно компонентов корпуса предохранительного клапана, будет влиять на вес.Также внимательно изучите размеры порта (резьбы), стили регулировки и варианты монтажа, так как они будут влиять на размер и вес.

Во многих высокотехнологичных приложениях пространство ограничено, и вес является фактором. Некоторые производители специализируются на миниатюрных компонентах, и с ними следует консультироваться. Выбор материала, особенно компонентов корпуса предохранительного клапана, будет влиять на вес. Также внимательно изучите размеры порта (резьбы), стили регулировки и варианты монтажа, так как они будут влиять на размер и вес.

Материалы
Доступен широкий спектр материалов для работы с различными жидкостями и рабочими средами. Обычные материалы компонентов клапана сброса давления включают латунь, пластик и алюминий. Также доступны различные марки нержавеющей стали (например, 303, 304 и 316). Пружины, используемые внутри предохранительного клапана, обычно изготавливаются из музыкальной проволоки (углеродистой стали) или нержавеющей стали.

Латунь подходит для большинства обычных применений и обычно экономична.Когда речь идет о весе, часто указывается алюминий. Пластик рассматривается, когда в первую очередь важна низкая стоимость или требуется одноразовый предмет. Нержавеющие стали часто выбирают для использования с агрессивными жидкостями, когда необходимо учитывать их чистоту или когда рабочие температуры будут высокими.

Не менее важна совместимость материала уплотнения с жидкостью и с диапазоном рабочих температур. Буна-Н — типичный уплотнительный материал. Некоторые производители предлагают дополнительные уплотнения, в том числе: фторуглерод, EPDM, силикон и перфторэластомер.

Температура
Материалы, выбранные для предохранительного клапана, не только должны быть совместимы с жидкостью, но также должны быть способны правильно работать при ожидаемой рабочей температуре. Основная проблема заключается в том, будет ли выбранный эластомер правильно функционировать в ожидаемом диапазоне температур. Кроме того, рабочая температура может влиять на пропускную способность и / или жесткость пружины в экстремальных условиях эксплуатации.

ВАРИАНТЫ КЛАПАНА СНЯТИЯ ДАВЛЕНИЯ BESWICK


Beswick Engineering производит клапаны сброса давления четырех типов, которые наилучшим образом подходят для вашего применения.RVD и RVD8 — это мембранные клапаны сброса давления, которые подходят для более низких давлений сброса. Клапаны RV2 и BPR имеют поршневую конструкцию.

Максимальное давление источника

Модель
  1. RVD может использоваться с давлением на входе до 80 фунтов на квадратный дюйм
  2. Модель RVD8 может использоваться с давлением на входе до 80 фунтов на квадратный дюйм
  3. Модель
  4. RV2 может использоваться с давлением на входе до 500 фунтов на квадратный дюйм Модель
  5. BPR может использоваться с входное давление до 500 psig

Диапазон давления сброса

  1. Модель RVD открывает трещины в диапазоне (3–30) фунтов на квадратный дюйм.Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам нужна более высокая настройка.
  2. Модель RVD8 открывает трещины в диапазоне (3–30) фунтов на кв. Дюйм. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам нужна более высокая настройка.
  3. Трещины модели RV2 открываются в диапазоне (3-30) фунтов на кв. Дюйм, ман.
  4. Трещины модели BPR открываются в диапазоне (0-400) фунтов на кв. Дюйм модели.

    1. RVD: нержавеющая сталь 303 и 316, латунь и алюминий
    2. RVD8: нержавеющая сталь 303 и латунь
    3. RV2: нержавеющая сталь 303 и 316 и латунь
    4. BPR: нержавеющая сталь 303, латунь и алюминий

    Размер порта

    1. RVD: впускной и выпускной порты 10-32 UNF внутренние
    2. RVD8: впускной порт состоит из четырех отверстий диаметром 3/64 дюйма, а выпускной порт — 10-32 UNF внешний
    3. RV2: впускной и выпускной порты 10 -32 UNF внутренний
    4. BPR: впускные и выпускные порты 10-32 UNF внутренние для большинства моделей
      Тип 2: выпускной порт имеет внешнюю резьбу 1 / 8-27 NPT (которая также имеет внутреннюю резьбу 10-32).Входной порт 10-32 UNF внутренний.
      Тип 8: выходной порт 10-32 UNF внешний. Впускной порт представляет собой отверстие диаметром 1/32 дюйма.

    Масса

    1. RVD весит 25 граммов из латуни и нержавеющей стали
      15 граммов из алюминия
    2. RVD8 весит 25 граммов из латуни и нержавеющей стали
    3. RV2 весит 41 грамм из латуни и нержавеющей стали
    4. BPR весит 72 грамма из латуни и нержавеющей стали
      33 грамма из алюминия

    Клапаны сброса давления | Предохранительные клапаны | Кертисс Райт

    Клапаны сброса давления

    Curtiss-Wright производятся выдающимися товарными брендами Farris и Target Rock. Мы стремимся поддерживать весь жизненный цикл объекта и постоянно предоставляем индивидуальные продукты и технологии. Имея репутацию производителя высококачественной и долговечной продукции, наша коллекция предохранительных клапанов гарантированно обеспечивает эффективный и надежный сброс давления.

    Хотя некоторые основные компоненты и активации для сброса давления могут различаться для разных типов предохранительных клапанов, каждый из них нацелен на 100% -ную эффективность в обеспечении безопасной работы вашего оборудования.Наш текущий ассортимент включает в себя множество типов клапанов, от фланцевых до подпружиненных, резьбовых и беспроводных, с пилотным управлением и многое другое.

    Ознакомьтесь с полным ассортиментом предохранительных клапанов для сброса давления ниже:



    Клапаны сброса давления воздуха: назначение и функции.

    Клапан сброса давления — это тип предохранительного клапана, предназначенный для регулирования давления в сосуде . Он защищает систему и обеспечивает безопасность людей, работающих с устройством, в случае возникновения избыточного давления или отказа оборудования.

    Как работает предохранительный клапан?

    Клапан сброса давления спроектирован так, чтобы выдерживать максимально допустимое рабочее давление (МДРД) . Как только в системе возникает событие избыточного давления, предохранительный клапан обнаруживает давление, выходящее за пределы проектных возможностей. Клапан сброса давления затем будет выпускать жидкость или газ под давлением, чтобы течь из вспомогательного канала из системы.

    Ниже приведен пример работы одного из наших предохранительных клапанов с пилотным управлением; в разрезе показано, когда в системе сбрасывается высокое давление.

    Farris 3880 Клапан сброса давления с пилотным управлением:

    Применение предохранительного клапана

    Клапаны сброса давления

    могут применяться в различных средах и оборудовании. Клапаны сброса давления — это предохранительный клапан, используемый для обеспечения безопасности оборудования и операторов. Они играют важную роль в приложениях, где правильный уровень давления жизненно важен для правильной и безопасной работы. Например, нефть и газ, производство электроэнергии, например, системы центрального отопления, и многофазные приложения в нефтепереработке и химической обработке.


    Типы PRV

    Компания Curtiss-Wright предлагает ряд различных клапанов сброса давления, основанных на двух основных операциях — подпружиненный и пилотный . Подпружиненные клапаны могут быть либо обычными подпружиненными, либо сбалансированными подпружиненными.

    Подпружиненный КДП

    Подпружиненные клапаны запрограммированы на открытие и закрытие с помощью пружинного механизма. Они открываются, когда давление достигает недопустимого уровня, чтобы высвободить материал внутри емкости.Он автоматически закрывается при сбросе давления и возвращается к среднему рабочему уровню. Подпружиненные предохранительные клапаны основаны на силе закрытия, прикладываемой пружиной к основному сиденью. Им также можно управлять различными способами, например с помощью пульта дистанционного управления, панели управления и компьютерной программы.

    ПРЕИМУЩЕСТВА:

    • Работают при более высоких установочных давлениях, чем предохранительные клапаны с пилотным управлением
    • Широкий диапазон химической совместимости
    • Работают при высоких температурах

    Сопутствующие товары: серия 2600 / 2600L — технологический клапан, серия 2700 — технологический клапан, серия 4200 — паровой предохранительный клапан, серия 6400 — паровой предохранительный клапан, серия 1890 — технологический клапан, серия 1896 — паровой предохранительный клапан, серия 4700 — Паровой предохранительный клапан, модель 600-DA — Паровой предохранительный клапан, модель 600-SL — Предохранительный и предохранительный клапан.

    Клапаны сброса давления с пилотным управлением

    Пилотные предохранительные клапаны работают за счет комбинации первичного предохранительного устройства (основного клапана) с самоприводными вспомогательными предохранительными клапанами, также известными как пилотное управление. Это пилотное управление определяет открытие и закрытие главного клапана и реагирует на давление в системе. Давление в системе подается от впускного патрубка и через пилотное управление и, в конечном итоге, в купол главного клапана. В нормальных условиях эксплуатации давление в системе препятствует открытию главного клапана.

    Клапаны позволяют среде вытекать из вспомогательного канала и выходить из системы при достижении абсолютного давления, будь то максимальный или минимальный уровень.

    Когда давление ниже максимального значения, перепад давления немного больше, чем размер купола поршня, что удерживает главный клапан в закрытом положении. Когда давление в системе повышается и достигает заданного значения, пилот перекрывает поток к куполу, вызывая сброс давления на стороне купола поршня.Перепад давления изменился, и поршень поднимется, открывая главный клапан и сбрасывая давление.

    Когда технологическое давление снижается до определенного давления, пилот закрывается, в куполе повышается давление, и главный клапан закрывается. Основное различие между подпружиненным клапаном и клапаном с пилотным управлением заключается в том, что предохранительный клапан с пилотным управлением использует давление для удержания клапана в закрытом состоянии.

    Пилотные предохранительные клапаны управляются вручную и обычно открываются через колесо или аналогичный компонент.Пользователь открывает клапан, когда манометр показывает, что давление в системе находится на небезопасном уровне; как только клапан откроется и давление будет сброшено, оператор может снова закрыть его вручную.

    ПРЕИМУЩЕСТВА
    • Модулирующее управление PORV сводит к минимуму выброс среды
    • Повышение давления помогает сохранить герметичность пилота. По достижении заданного значения клапан открывается. Это снижает утечку и неорганизованные выбросы.
    • Конструкция меньше, чем у подпружиненных клапанов
    • Работать при давлениях, очень близких к заданному значению
    • PORV
    • не подвержены противодавлению
    • PORV
    • с опциями дистанционного зондирования являются экономически эффективным решением для установок PRV, испытывающих потерю давления на входе.
    • Дополнительные возможности управления

    Сопутствующие товары: Серия 3800 — Технологический клапан, модель 600-PO — Паровой предохранительный клапан

    Видео:


    Дополнительные продукты: SmartPRV

    с беспроводным мониторингом

    В Curtiss-Wright мы также предлагаем решения для контроля предохранительных клапанов.Исторически сложилось так, что клапаны сброса давления было трудно или невозможно контролировать. Наш SmartPRV с предохранительным клапаном серии 2600, оснащенным беспроводным датчиком положения, предупреждает операторов установки во время события избыточного давления, включая время и продолжительность.

    Подробнее здесь : Информация о SmartPRV

    Часто задаваемые вопросы:

    Что вызывает событие избыточного давления?

    Существует много причин возникновения избыточного давления, но наиболее частыми из них обычно являются блокировка нагнетания в системе, прорыв газа и пожар. Даже надлежащий осмотр и обслуживание не устранят возникновение утечек. Клапан сброса давления воздуха — единственный способ обеспечить безопасную среду для устройства, его окружения и операторов.

    В чем разница между prv и psv?

    Хотя PRV и PSV взаимозаменяемы, между двумя клапанами есть разница. Клапан сброса давления постепенно открывается в зависимости от величины давления, которое он испытывает. Напротив, предохранительный клапан давления открывается внезапно, когда давление достигает определенного уровня, чтобы избежать избыточного давления и потенциальной аварии.Предохранительные клапаны могут использоваться вручную и обычно используются для постоянного отключения. Клапаны сброса давления воздуха используются для рабочих требований, и они плавно сбрасывают давление до того, как оно достигнет точки максимального высокого давления, и вернет его обратно в систему.

    Как часто следует проверять клапаны сброса давления воздуха?

    Клапаны сброса давления должны подвергаться ежегодным испытаниям, один раз в год. Оператор несет ответственность за проведение испытания, которое должно проводиться с использованием воздушного компрессора.Крайне важно обеспечить, чтобы предохранительные клапаны сохраняли свою эффективность с течением времени и проверялись на наличие признаков коррозии и потери функциональности. Клапаны сброса давления воздуха также следует проверять перед их установкой, после каждого пожара и регулярно по решению операторов.

    Контроль регулирующего клапана

    Как работает регулирующий клапан?

    Регулирующий клапан работает, изменяя скорость жидкости, проходящей через сам клапан. По мере того, как шток клапана перемещается, он изменяет размер прохода и увеличивает, уменьшает или удерживает постоянный поток.Открытие и закрытие клапана изменяется всякий раз, когда контролируемый параметр процесса не достигает заданного значения.

    Где находится регулирующий клапан?

    Регулирующие клапаны обычно находятся на уровне пола или легко доступны через платформы. Они также расположены на том же оборудовании или трубопроводе, что и измерения, а также измерения на выходе или потоке.

    Предохранительный клапан

    и предохранительный клапан

    Как вы уже знаете, существует множество предохранительных клапанов.В промышленности мы склонны использовать такие термины, как предохранительный клапан и предохранительный клапан, как взаимозаменяемые. И по большей части это имеет смысл. Большинство предохранительных клапанов предназначены для одного и того же — сброса давления в системе.

    Но есть ли разница между некоторыми из этих часто используемых терминов, и если да, то что они означают для вас? Вот краткое описание двух популярных терминов: предохранительный клапан и предохранительный клапан.

    Предохранительный клапан

    и предохранительный клапан: есть ли разница?

    Хотя оба термина относятся к клапанам, используемым для сброса давления из системы, находящейся под давлением, их технические определения немного отличаются.В общем, термин предохранительный клапан относится к клапану в системе под давлением, который используется для управления давлением для оптимальной работы системы. Предохранительные клапаны предназначены для того, чтобы помочь вашему предприятию избежать отказов системы и защитить оборудование от повышенного давления.

    Термин предохранительный клапан, с другой стороны, относится к напорным клапанам, которые предназначены для защиты людей, имущества и процессов. Другими словами, термин предохранительный клапан относится к отказоустойчивому клапану последней инстанции, который сбросит давление, чтобы предотвратить катастрофу, обычно в том случае, если все другие предохранительные клапаны не смогли должным образом контролировать давление в системе.

    Делают ли предохранительные и предохранительные клапаны одно и то же?

    Общее назначение предохранительных и предохранительных клапанов одинаково. Оба являются предохранительными клапанами и предназначены для сброса давления в любой ситуации, когда в системе возникает избыточное давление. При этом предохранительные и предохранительные клапаны работают несколько иначе:

    • Предохранительные клапаны предназначены для управления давлением в системе, чаще всего в системах с жидкостью или сжатым воздухом. Эти клапаны открываются пропорционально увеличению давления в системе.Это означает, что они не открываются полностью, когда в системе немного избыточное давление. Вместо этого они открываются постепенно, позволяя системе вернуться к заданному уровню давления. По достижении этого уровня клапан снова закрывается.
    • Предохранительные клапаны используются по одной причине — безопасность. Вместо того, чтобы контролировать давление в системе, они предназначены для немедленного сброса давления в случае аварии или отказа системы. В отличие от предохранительных клапанов, предохранительные клапаны открываются немедленно и полностью, чтобы избежать аварии, а не для контроля давления в системе.

    Хотя и предохранительные, и предохранительные клапаны работают, чтобы сбросить избыточное давление, способ их работы немного отличается. Ознакомьтесь с этой таблицей, любезно предоставленной Difference Between, для получения дополнительной информации о различиях между двумя клапанами:

    3 Признаки отказа клапана сброса давления

    В обрабатывающей промышленности нас учат смотреть на общую картину, когда дело доходит до устранения неполадок. Если предохранительный клапан сбрасывает давление до того, как система достигает максимального давления, или если он постоянно протекает или стучит, всегда лучше предположить, что с системой что-то не так.

    При правильном обслуживании предохранительный клапан может оставаться в эксплуатации до 30 лет, и если вы регулярно проверяете свои клапаны, вполне вероятно, что в вашей системе виновато что-то еще. Тем не менее, предохранительные клапаны могут выходить из строя и действительно выходят из строя, и важно уметь распознавать признаки, чтобы быстро решить проблему и обеспечить безопасность вашего предприятия. Вот 3 признака отказа клапана сброса давления, на которые следует обратить внимание при устранении неполадок в системе вашего предприятия:

    Система не может достичь давления

    Если ваша система не достигает давления, это может быть признаком неисправности клапана сброса давления.В некоторых случаях это можно исправить. Если клапан был откалиброван на неправильное установленное давление, он мог просто сработать раньше времени. Это иногда случается, когда в конструкцию вашего предприятия вносятся изменения, и технические специалисты забывают повторно откалибровать предохранительные клапаны для нового нормального рабочего давления системы. Специалисты по клапанам могут войти и отрегулировать установленное давление клапана, чтобы решить эту проблему.

    Если это не решает проблему и все другие аспекты вашей системы работают нормально, возможно, вам необходимо заменить предохранительный клапан.После многих лет эксплуатации клапан мог быть поврежден или подвергнут эрозии из-за грязи и мусора из окружающей среды, что заблокировало бы полное закрытие клапана. Это часто вызывает вибрацию, когда клапан открывается не полностью, а быстро открывается и закрывается, что мешает ему правильно выполнять свою работу.

    Если ваша система не может достичь давления, вы, скорее всего, столкнетесь с замедлением производства, а то и с полным простоем. Приятно знать, что проверка предохранительных клапанов может помочь вам определить проблему.

    Система превышает максимальное давление

    Клапаны сброса давления и предохранительные клапаны — это то, что обеспечивает безопасность вашего предприятия. В случае, если в вашей системе давление превышает максимальное для безопасной работы, предохранительные клапаны открываются, чтобы сбросить дополнительное давление, обеспечивая безопасность вашего предприятия, ваших сотрудников и вашего оборудования.

    Если ваша система находится под давлением, а предохранительные клапаны не сработали, это, вероятно, неисправность функционального предохранительного клапана.Опять же, вам нужно убедиться, что клапаны настроены на правильное установленное давление, и вам нужно будет взглянуть на общую картину вашей системы, чтобы понять, почему она вообще работает при избыточном давлении. Помимо этих двух проблем, если ваши предохранительные клапаны не сработали, скорее всего, они вышли из строя.

    Загрязнения, такие как грязь, ворс, ржавчина, осадок или даже перекос клапана, могут вызвать заедание клапана сброса давления. На этом этапе вы можете увидеть, что ваша система находится под давлением, или вы заметите, что другие клапаны сброса давления в системе срабатывают, чтобы компенсировать неисправность этого клапана.

    Клапан сброса давления протекает или не имеет давления

    В то время как два других признака довольно очевидны, последний признак более заметен, когда вы непосредственно осматриваете свои предохранительные клапаны. Утечки в клапанах представляют собой проблему и могут способствовать более медленному и менее эффективному производству, но их труднее заметить, поскольку их влияние на всю систему может быть намного меньше. Это одна из причин того, что профилактические испытания и техническое обслуживание клапанов так важны.

    Если в вашем предохранительном клапане нет давления, вероятно, что балансировочное отверстие закупорено, пружина сломана или клапан просто плохо прилегает.В случае неплотной посадки или поломки пружины замена является обязательной. Клапан не может правильно работать в вашей системе, а это означает, что он не защищает ваше предприятие, ваших сотрудников или ваше оборудование в случае возникновения более серьезной проблемы.

    Утечка в нагнетательном клапане немного сложнее устранить, так как существует множество возможных причин. Это может быть сам клапан, это может быть то, что несоосность вызывает невозможность переустановки после правильного открытия, или это может быть то, что в вашей системе давление выше, чем установленное давление клапана.Здесь вам может помочь качественная система тестирования встроенных предохранительных клапанов. Такие системы, как AccuTEST, предлагают возможность проверки утечек, которая позволяет вам проводить испытания на утечки давления.

    Помните, что неисправный предохранительный клапан не всегда является признаком неисправности клапана

    Главный вывод из этой статьи должен заключаться в том, что неисправный предохранительный клапан чаще всего является симптомом более серьезной проблемы, чем самой проблемой. Как мы упоминали ранее, предохранительные клапаны, которые обслуживаются должным образом, могут прослужить до 30 лет.В большинстве случаев важно понять причину отказа клапана сброса давления, а не просто заменить этот клапан.

    Эта статья из журнала Emerging Technology and Advanced Engineering предоставляет полезную блок-схему, описывающую процедуру поиска и устранения неисправностей, которую следует предпринять в случае любого отказа клапана сброса давления.

    Если на вашем предприятии возникают проблемы с диагностикой отказа предохранительного клапана, может помочь встроенное тестирование.Вместо того, чтобы снимать клапан и либо заменять его, либо отправлять на тестирование, используйте встроенное испытательное оборудование, такое как система AccuTEST, чтобы быстро и эффективно проверить работу предохранительного клапана и предохранительного клапана. Вы получите точные результаты в режиме реального времени, которые помогут вашему предприятию быстро и безопасно вернуться в нормальное русло. Для получения дополнительной информации об AccuTEST позвоните нам по телефону 616-394-1401 или запросите живую демонстрацию сегодня!

    Типы предохранительных клапанов | Спиракс Сарко

    Обычные предохранительные клапаны

    Общей характеристикой, общей для определений обычных предохранительных клапанов в различных стандартах, является то, что на их рабочие характеристики влияет любое противодавление в системе нагнетания.Важно отметить, что полное противодавление создается двумя компонентами; наложенное противодавление и создаваемое противодавление:

    • Наложенное противодавление — статическое давление, которое существует на выходной стороне закрытого клапана.
    • Создаваемое противодавление — дополнительное давление, создаваемое на выпускной стороне при выпуске клапана.

    Впоследствии, в обычном предохранительном клапане, только наложенное противодавление будет влиять на характеристику открытия и заданное значение, но комбинированное противодавление изменит характеристику продувки и значение повторной посадки.

    Стандарт ASME / ANSI делает дополнительную классификацию, согласно которой обычные клапаны имеют пружинный корпус, который выпускается на напорную сторону клапана. Если корпус пружины выпущен в атмосферу, любое наложенное противодавление все равно будет влиять на рабочие характеристики. Это можно увидеть из рисунка 9.2.1, на котором показаны схематические изображения клапанов, у которых из пружинных корпусов имеется вентиляция со стороны нагнетания клапана и в атмосферу.

    Рассматривая силы, действующие на диск (с площадью AD), можно увидеть, что требуемая сила открытия (эквивалентная произведению давления на входе (PV) и площади сопла (AN)) является суммой усилия пружины. (FS) и сила из-за противодавления (PB), действующего на верх и низ диска.В случае корпуса пружины, вентилируемого на напорную сторону клапана (обычный предохранительный клапан ASME, см. Рисунок 9.2.1 (a)), требуемое усилие открытия составляет:

    PV AN = FS + PB AD — PB (AD — AN), что упрощается до уравнения 9.2.1

    Следовательно, любое наложенное противодавление будет иметь тенденцию к увеличению силы закрытия, и давление на входе, необходимое для подъема диска, будет больше.

    В случае клапана, корпус пружины которого выпущен в атмосферу (рисунок 9.2.1b), требуемое открывающее усилие:

    Таким образом, наложенное противодавление действует вместе с давлением в емкости, преодолевая силу пружины, и давление открытия будет меньше ожидаемого.

    В обоих случаях, если существует значительное наложенное противодавление, его влияние на установленное давление необходимо учитывать при проектировании системы предохранительных клапанов.

    После того, как клапан начинает открываться, необходимо также принимать во внимание эффекты создаваемого противодавления. Для обычного предохранительного клапана с корпусом пружины, отведенным на напорную сторону клапана, см. Рисунок 9.2.1 (a), влияние нарастающего противодавления можно определить, рассматривая уравнение 9.2.1 и отмечая, что как только клапан начинает открываться, давление на входе является суммой установленного давления PS и избыточного давления PO .

    (P S + P O ) A N = F S + P B AN, что упрощает уравнение 9.2.3

    Следовательно, если противодавление больше, чем избыточное давление, клапан будет иметь тенденцию закрываться, уменьшая поток. Это может привести к нестабильности в системе и может привести к дрожанию или вибрации клапана.

    В целом, если обычные предохранительные клапаны используются в приложениях, где имеется чрезмерное создаваемое противодавление, они не будут работать должным образом. Согласно рекомендациям API 520:

    • Обычный предохранительный клапан обычно не следует использовать, когда создаваемое противодавление превышает 10% установленного давления при 10% избыточном давлении. Более высокое максимально допустимое создаваемое противодавление может использоваться для избыточного давления более 10%.

    Однако европейский стандарт EN ISO 4126 гласит, что создаваемое противодавление должно быть ограничено до 10% от установленного давления, когда клапан нагнетает с сертифицированной производительностью.

    Для большинства паровых применений противодавление может поддерживаться в этих пределах путем тщательного подбора размеров любых выпускных труб. Это будет обсуждаться в Модуле 9.4. Если, однако, снизить противодавление невозможно, может потребоваться использование сбалансированного предохранительного клапана.


    Введение в устройства сброса давления

    Когда давление внутри оборудования, такого как котлы или сосуды под давлением, превышает заданное значение, избыточное давление может привести к катастрофическому отказу. Чтобы избежать этого бедствия, используются устройства сброса давления при заранее заданном давлении для защиты оборудования путем сброса избыточного давления (Рисунок 1).

    Вот почему устройства сброса давления известны как «последняя линия защиты» для оборудования, работающего под давлением.В значительной степени несчастные случаи происходят из-за того, что устройства сброса давления сами по себе не выполняют функции, для которой они предназначены. Тем не менее, эти важные устройства слишком часто игнорируются или не полностью понимаются людьми в отраслях, для защиты которых они предназначены.

    А СТАРТ

    Рис. 2. Ранняя конструкция предохранительного клапана Устройства сброса давления используются с 1600-х годов. Принято считать, что французский конструктор Дени Папен был изобретателем предохранительного клапана, который он впервые применил в варочном котле в 1682 году.Папен удерживал этот предохранительный клапан закрытым с помощью рычага и подвижного груза. Перемещение груза вдоль рычага удерживало клапан на месте и регулировало давление пара (рис. 2). Устройство распространилось на другие приложения по всей Европе.

    В Соединенных Штатах использование таких устройств было вызвано 1700 взрывами котлов, которые привели к 1300 смертельным случаям с 1905 по 1911 год. К 1915 году Американское общество инженеров-механиков (ASME) опубликовало свой первый код котлов, Правила строительства стационарных Котлы и допустимое рабочее давление, включая правила строительства и установки предохранительных клапанов для котлов.

    С момента введения этого первого стандарта ASME на котлы, многие технологические разработки произошли в проектировании и производстве устройств сброса давления. Большинство юрисдикций в этой стране и Канаде приняли правила для устройств сброса давления, основанные на национальных правилах и стандартах.

    КОДЫ И СТАНДАРТЫ

    Рисунок 3. Знак сертификации Сегодня все устройства сброса давления для установленного давления более 15 фунтов на квадратный дюйм проектируются, конструируются, проверяются, имеют штамп и сертификацию в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам высокого давления.На каждом устройстве проставлен знак сертификации и один из восьми знаков сертификации (Рисунок 3).

    Восемь знаков сертификации в соответствии с разделами I — XII Кодекса ASME по котлам и сосудам высокого давления — издание 2015:

    В Клапан предохранительный для паровых котлов

    NV Предохранительный клапан для ядерных компонентов

    HV Предохранительный клапан для отопительных котлов

    UV Предохранительный клапан для сосудов под давлением

    UV3 Предохранительный клапан для сосудов под давлением с максимально допустимым рабочим давлением более 10 000 фунтов на кв. Дюйм

    UD Диск разрывной для сосудов под давлением

    TV Клапан предохранительный для транспортных цистерн

    TD Диск разрывной для транспортных цистерн

    Кодекс ASME по котлам и давлению исключает устройства сброса давления, которые имеют заданное давление менее 15 фунтов на квадратный дюйм.Они известны как устройства сброса давления, не соответствующие ASME, и могут быть разработаны с использованием кодов и стандартов, отличных от ASME.

    Характеристики устройств для сброса давления определяются Кодексом испытаний под давлением (PTC) ASME 25-2014 «Устройства сброса давления». Кроме того, в этом кодексе есть стандартные определения типов и частей устройств сброса давления.

    Американский институт нефти (API) также опубликовал нормы и стандарты для определения размеров, выбора, установки и проверки устройств сброса давления.Например, API RP 520, часть I-2014 широко используется для определения размеров и выбора устройств сброса давления в нефтяной промышленности.

    ВИДЫ ПРИБОРОВ И КЛАПАНОВ

    Устройство сброса давления приводится в действие статическим давлением на входе. Он предназначен для открытия в аварийных или ненормальных условиях, чтобы предотвратить повышение внутреннего давления жидкости выше указанного значения или установленного давления.

    Устройства используются на всех типах герметичного оборудования от водонагревателей до оборудования для выработки электроэнергии и даже в космических аппаратах.Назначение этих устройств — защитить сосуд от избыточного давления, хотя они также могут быть предназначены для предотвращения чрезмерного внутреннего вакуума. Чего они не защищают, так это разрушения конструкции, когда судно подвергается ненормальным условиям, таким как высокая температура в результате пожара.

    Сегодня на рынке доступно множество типов устройств сброса давления. Основными типами устройств сброса давления являются: устройства сброса давления с повторным включением и без повторного включения.

    Устройства сброса давления повторного включения

    Рисунок 4.Типы устройств сброса давления повторного включения Устройство сброса давления повторного включения предназначено для закрытия после срабатывания. Типы устройств сброса давления повторного включения показаны на рисунке 4. Клапаны сброса давления являются единственной категорией устройств повторного включения. (К устройствам без повторного включения относятся разрывные диски и выводы устройства. В части 1 этой статьи мы рассмотрим устройства повторного включения. Для получения информации об устройствах без повторного включения см. Часть 2 на сайте www.VALVEMagazine.com.)

    Основная цель предохранительного клапана — открываться для сброса избыточного давления, повторно закрывать и предотвращать дальнейший поток жидкости после восстановления нормальных условий (Рисунок 5).Вторичная цель — минимизировать повреждение других компонентов системы из-за работы самого клапана сброса давления. Клапан сброса давления, разработанный в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам под давлением, проштампован с сертификационным знаком и одним из обозначений сертификации: V, NV, HV, UV, UV3 или TV.

    Рисунок 5. Клапан сброса давления Преимущества клапанов сброса давления:

    • Они надежны при правильном размере и эксплуатации.
    • Они универсальны и могут использоваться для многих служб.
    • Недостатками предохранительных клапанов являются:
    • На давление сброса влияет противодавление (давление на выходе предохранительного клапана).
    • Они могут дребезжать, если создаваемое противодавление слишком велико.

    Существует множество типов предохранительных клапанов разной конструкции и конструкции. Как правило, они классифицируются как предохранительные клапаны, предохранительные клапаны и предохранительные клапаны.

    Предохранительный клапан может использоваться как предохранительный клапан, так и предохранительный клапан, в зависимости от области применения. Предохранительные клапаны классифицируются как:

    .
    1. Обычный предохранительный клапан
    2. Уравновешенный сильфон
    3. Пилотный
    4. С силовым приводом
    5. Срабатывает по температуре и давлению
    6. Обычные предохранительные клапаны

    Обычный предохранительный предохранительный клапан — это подпружиненный предохранительный клапан, характеризующийся быстрым открывающимся щелчком.Обычные предохранительные клапаны используются в тех случаях, когда в системе отсутствует избыточное переменное или создаваемое противодавление. На рабочие характеристики этих клапанов напрямую влияют изменения противодавления на клапане.

    Рисунок 6. Обычный предохранительный клапан Обычный предохранительный клапан показан на рисунке 6. Основные элементы обычного клапана:

    • Входной патрубок, подключенный к резервуару или системе, подлежащей защите
    • Подвижный диск, регулирующий поток через сопло
    • Пружина, регулирующая положение диска

    Принцип работы обычного подпружиненного предохранительного клапана основан на балансе сил.Нагрузка пружины предварительно установлена ​​равной силе, которую входящая жидкость оказывает на закрытый диск, когда давление в системе равно заданному давлению клапана.

    Диск остается на сопле в закрытом положении, когда давление на входе ниже установленного. Клапан открывается, когда давление на входе превышает установленное давление, преодолевая силу пружины. Клапан повторно закрывается, когда давление на входе снижается до уровня ниже установленного.

    Рисунок 7. Принцип работы предохранительного клапана На рисунке 7 поясняется принцип работы подпружиненного предохранительного клапана.Во время нормальной работы, когда клапан закрыт, давление в емкости действует на поверхность диска (область A), которой противодействует сила пружины. Когда давление в сосуде немного превышает установленное давление, жидкость будет проходить мимо посадочной поверхности в камеру слипания B. Контролируемое повышение давления в камере слипания преодолевает силу пружины, в результате чего диск поднимается, а клапан открывается.

    После открытия клапана происходит дополнительное повышение давления в точке C.Эта дополнительная сила в точке C заставляет диск существенно подниматься при толчке. Клапан закрывается, когда давление на входе упадет значительно ниже установленного. Давление, при котором клапан возвращается в исходное состояние, называется давлением закрытия. Разница между установленным давлением и давлением закрытия — это продувка.

    В конструкции обычного клапана важным фактором является негерметичность седла. Эта утечка может привести к постоянной потере жидкости в системе и может вызвать прогрессирующее повреждение посадочной поверхности клапана.В зависимости от материала седла обычные клапаны классифицируются как:

    .
    • Клапаны с металлическими седлами. Седла «металл-металл» обычно изготавливаются из нержавеющей или других твердосплавных сталей и обычно используются для высокотемпературных применений, таких как пар и коррозионные среды для обработки широкого спектра химикатов.
    • Клапан с мягким седлом. Альтернативой металлу являются упругие диски, которые можно прикрепить к одной или обеим посадочным поверхностям, где требуется более плотное отключение.Они обычны для газов или жидкостей. Эти вставки могут быть изготовлены из различных материалов, но наиболее распространены винтон, нитрил или EPDM (этиленпропилендиеновый мономер).

    Уравновешенный предохранительный клапан сильфона

    Рисунок 8. Сбалансированный сильфонный предохранительный клапан — это подпружиненный предохранительный клапан, который включает в себя сильфон, чтобы минимизировать влияние противодавления на клапан (Рисунок 8).Сильфон компенсирует влияние переменного противодавления и предотвращает утечку технологической жидкости в атмосферу. Они изолируют пружину, крышку и направляющие поверхности от контакта с технологической жидкостью.

    Если противодавление является переменным и превышает 10% установленного давления, рекомендуется использовать предохранительный клапан со сбалансированным сильфоном.

    • Преимущества предохранительных клапанов со сбалансированным сильфоном:
    • Противодавление не влияет на давление сброса.
    • Они могут выдерживать повышенное обратное давление.
    • Защищают пружины от коррозии.
    • Обладают хорошими химическими и высокотемпературными свойствами.

    Предохранительные клапаны с уравновешенным сильфоном подразделяются на две категории:

    • Уравновешенный сильфон. Этот клапан аналогичен конструкции обычного предохранительного клапана, за исключением добавления сильфона.
    • Уравновешенный сильфон со вспомогательным балансировочным поршнем.В этом клапане уравновешенный сильфон изолирует корпус и поток жидкости от крышки и рабочих частей. Вспомогательный балансировочный поршень обеспечивает надлежащую работу клапана за счет компенсации противодавления в случае выхода сильфона из строя.

    Предохранительные клапаны с пилотным управлением

    Рисунок 9. Пилотный предохранительный клапан с вспомогательным пилотом Пилотный предохранительный клапан — это предохранительный клапан, в котором основное предохранительное устройство совмещено с вспомогательным самозатягивающимся предохранительным устройством и управляется им (Рис. 9).

    Основное различие между предохранительным клапаном с пилотным управлением и подпружиненным предохранительным клапаном заключается в том, что управляемый клапан использует технологическое давление для удержания клапана закрытым вместо пружины. Пилот используется для измерения технологического давления и для создания давления или вентиляции в напорной камере купола, которая управляет открытием или закрытием клапана.

    Предохранительный клапан с пилотным управлением состоит из основного клапана, плавающего неуравновешенного поршневого узла и внешнего пилотного клапана.Пилот контролирует давление в верхней части неуравновешенной движущейся камеры главного клапана. К нижнему концу обычно крепится упругое сиденье.

    На уровне ниже заданного давление на противоположных сторонах движущегося элемента одинаковое. Когда достигается заданное давление, пилот открывается и сбрасывает давление в полости на верхней стороне, так что неуравновешенный элемент перемещается вверх, вызывая разгрузку основного клапана. Когда технологическое давление снижается до заданного давления, пилот закрывается, давление в полости над поршнем сбрасывается, и главный клапан закрывается.

    Преимущества предохранительных клапанов с пилотным управлением:

    • Давление срабатывания клапана не зависит от противодавления.
    • Клапаны работают в условиях пузырьковой герметичности при более высоких отношениях рабочего давления к установленному давлению, что позволяет операторам работать очень близко к максимально допустимому рабочему давлению резервуара.
    • Снижены затраты на клапаны большего размера.
    • Меньше болтовня.

    Предохранительные клапаны с пилотным управлением классифицируются следующим образом:

    В зависимости от типа подвижных элементов

    • Поршневой тип использует поршень для неуравновешенного движущегося элемента.
    • Мембранный тип использует гибкую диафрагму для получения герметичного уплотнения для объема купола вместо поршня и скользящего поршневого уплотнения.

    По типу пилотов

    • Пилотный клапан заставляет главный клапан полностью подниматься при установленном давлении без избыточного давления.
    • Пилот с регулируемым действием открывает главный клапан ровно настолько, чтобы обеспечить требуемую разгрузочную способность.

    По потоку пилотов

    • Пилот следующего типа позволяет технологической жидкости непрерывно течь через пилот, когда пилот открыт.
    • Пилот непроточного типа не позволяет технологической жидкости течь непрерывно, когда главный клапан открыт.

    Предохранительные клапаны с механическим приводом

    Рис. 10. Клапан T&P, защищающий водонагреватель. Предохранительные клапаны с силовым приводом — это клапаны, в которых основное предохранительное устройство совмещено с устройством, требующим внешнего источника энергии, и управляется им.

    Движение клапана на открытие или закрытие полностью контролируется источником энергии, таким как электричество, пар или вода (гидравлический).Клапан может выпускать воздух в атмосферу или в контейнер с более низким давлением. На пропускную способность могут влиять условия на выходе.

    Предохранительные клапаны с механическим приводом используются в основном в парогенераторах с принудительной подачей потока без фиксированного паропровода или водопровода. Они также используются на атомных электростанциях.

    Предохранительные клапаны T&P

    Предохранительный клапан, приводимый в действие температурой и давлением (также называемый предохранительным клапаном T&P), представляет собой предохранительный клапан, который может приводиться в действие температурой или давлением на стороне впуска (Рисунок 10).

    Такой клапан предназначен для двойного назначения. Во-первых, клапан T&P предотвращает повышение температуры внутри емкости выше указанного предела (обычно 210 ° F или 98 ° C). Во-вторых, клапан T&P предотвращает повышение давления в сосуде выше заданного значения.

    Клапан включает в себя два основных управляющих элемента, пружину и термощуп.

    Обычно предохранительные клапаны T&P используются в водонагревателях и системах отопления.

    Предохранительные клапаны

    Предохранительный клапан приводится в действие статическим давлением на входе и постепенным подъемом, который обычно пропорционален увеличению давления по сравнению с давлением открытия. Такой клапан может быть снабжен закрытым пружинным корпусом, подходящим для использования в закрытых системах нагнетания.

    Предохранительные клапаны обычно используются в жидкостных системах, особенно в системах с низкой производительностью и тепловым расширением. Их также можно использовать в насосных системах.

    Предохранительные клапаны классифицируются следующим образом:

    • Регулируемые предохранительные клапаны обеспечивают удобную регулировку давления через выпускное отверстие. Они подходят для линейных применений без вентиляции или вентиляции в химической, нефтехимической промышленности и газовой промышленности высокой чистоты.
    • Электронные предохранительные клапаны (ERV) — это предохранительные клапаны с пилотным управлением, которые обеспечивают нулевую утечку. Пакет ERV сочетает в себе запорный клапан с нулевой утечкой и электрическое управление для контроля и регулирования давления в системе.Эти клапаны обеспечивают защиту либо с помощью функции сброса производительности, либо просто от избыточного давления.

    Предохранительные клапаны

    Рис. 11. Предохранительный клапан. Основным устройством, используемым для предотвращения избыточного давления в паровых установках, является предохранительный клапан. Предохранительный клапан для сброса давления обычно имеет принцип работы, аналогичный принципу действия обычного предохранительного клапана. Предохранительный клапан приводится в действие статическим давлением на входе и характеризуется быстрым открытием или щелчком (Рисунок 11).На предохранительном клапане, разработанном в соответствии с Разделом I Кодекса ASME по котлам и давлению — Энергетические котлы, проставлен знак сертификации и обозначение сертификата V.

    .

    Предохранительные клапаны обычно используются для защиты котла от избыточного давления и других применений, например, после регуляторов понижения давления. Эти клапаны устанавливаются там, где возможно превышение максимально допустимого рабочего давления котлов. Предохранительные клапаны также используются для сжимаемых газов, в частности пара и воздуха.

    Предохранительные клапаны классифицируются по высоте подъема. Термин «подъем» относится к величине перемещения клапана, когда он перемещается из своего закрытого положения в положение, необходимое для обеспечения сертифицированной пропускной способности.

    Предохранительные клапаны могут быть классифицированы как малоподъемные, высокоподъемные и полные, что влияет на пропускную способность клапанов.

    • Low-lift — это предохранительные клапаны, в которых клапан поднимается на расстояние, равное 1/24 диаметра отверстия.Поскольку у клапана небольшой подъем, производительность намного ниже, чем у других типов.
    • High-lift — это предохранительные клапаны, в которых клапан поднимается на расстояние не менее 1/12 диаметра отверстия. Клапаны с высоким подъемом используются для сжимаемых жидкостей, где их действие более пропорционально.
    • Полноподъемные — это предохранительные клапаны, у которых клапан поднимается на расстояние не менее 1/4 диаметра отверстия. Полноподъемные клапаны считаются лучшим выбором для обычных паровых систем.

    Принадлежности для предохранительного клапана

    Клапаны сброса давления имеют ряд принадлежностей, жизненно важных для их работы, в том числе:

    • Испытательные затычки используются для удержания предохранительного клапана закрытым, пока оборудование подвергается гидростатическому испытанию.Во избежание повреждения шпинделя и / или седла необходимо соблюдать осторожность и не затягивать затяжной винт.
    • Подъемные механизмы используются для открытия клапанов сброса давления, когда давление под диском клапана ниже установленного давления. Эти механизмы доступны в трех основных типах: простой рычаг, сборный рычаг и подъемные устройства с пневматическим приводом.
    • Крышки с болтами доступны для стандартных предохранительных клапанов в дополнение к резьбовым крышкам.
    • Индикаторы положения клапана — это устройства с микропереключателями, используемые для дистанционной индикации открытия клапана сброса давления.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Хотя варианты сброса давления широки и разнообразны, знание того, какие из них подходят для каких приложений, имеет решающее значение для всех отраслей конечных пользователей. В этой статье читателям представлена ​​информация о вариантах повторного включения, но она покрывает только половину картины. Для получения дополнительной информации о стороне уравнения без повторного включения см. Часть 2 этой статьи.

Добавить комментарий