Предохранительный клапан
Предохранительный клапан применяется для защиты отопительных систем от избыточного давления теплоносителя. Это может произойти по причине перегрева жидкости в котле, в результате чего может произойти протечка, разрыв труб или разрушение. Все неприятности устраняются простым клапаном. Из-за критических скачков давления в котле, предохранительный клапан монтируется ближе к нему, на подающей трубе. Он автоматически выпускает образовавшийся пар для снижения давления, после чего устройство закрывается и находится в дежурном режиме.
Описание и конструкция
Состоит предохранительный клапан из прочного корпуса, управляющего блока и отвода для сбрасывания лишнего теплоносителя. На затвор клапана действует поток, его положение изменяется под воздействием этого потока с одной стороны и силы тяжести груза или жесткости пружины. При превышении конкретного параметра давления осуществляется поднятие штока с выбросом рабочей среды в выходной патрубок.
После стабилизации характеристик клапан принимает исходное положение и продолжается циркуляция теплоносителя в системе. Проверка работоспособности осуществляется штоком для механического оттягивания пружины или другим устройством, которое меняет положение затвора.
Отличаются предохранительные клапаны запорным механизмом. Выделяют рычажно-грузовые и пружинные типы. Пружинные клапаны включают в свою конструкцию седло с золотником, дисковую мембрану, упругую пружину и шток. Рычажно-грузовой клапан подходит для трубопроводов размером от 20 см. В таком устройстве золотник связан с положением рычага. Груз на рычаге контролирует силу соприкосновения золотника с седлом, в том числе надежность прохождения теплоносителя.
Упругость пружины определяет силу давления, действующего на мембрану, которая закрывает проход. В нормальном положении мембрана находится с уплотнителем в седле и поджимается пружиной. Для последней верхним упором служит металлическая шайба, фиксируемая на штоке, конец которого прикручивается к рукояти. Именно рукоятью регулируется клапан. Для производства уплотнителей и мембраны используются полимерные материалы. Пружина сделана из стали.
Механизм действия клапана следующий. В дежурном режиме при соответствии параметров теплоносителя заданным показателям, мембраной закрывается вход к внутренней камере. При повышении показателей нормативных значений и увеличении давления системы, происходит подпирание мембраны пароводяной смесью и в определенный момент упругость пружины преодолевается, мембрана открывается, теплоноситель поступает в камеру и через боковое отверстие выводится из системы.
После устранения из системы определенного объема воды, происходит снижение давления, которое не может сопротивляться пружине и проход закрывается мембраной. Механизм может срабатывать циклично, при предельной работе агрегата и максимальной температуре теплоносителя. От частого срабатывания клапана теряется его герметичность.
В зависимости от высоты поднятия запорного механизма, арматура бывает полно- и малоподъемной. Для малоподъемной арматуры характерна низкая пропускная способность, а для полноподъемной – открытие при сливе лишней рабочей среды. По типу сброса, полноподъемную арматуру делят на открытый и закрытый тип. У малоподъемных типов используется пропорциональный механизм открытия, затвор поднимается на высоту до 0,5 диаметра седла. В полноподъемном предохранительном клапане предусмотрен двухпозиционный механизм открытия, высота подъема соответствует или превышает диаметр седла.
Для производства корпуса клапана применяется качественная водопроводная латунь по методу горячей штамповки из пары литых деталей. Простая и надежная конструкция, низкая стоимость клапана с пружиной сделали его востребованным в инженерных системах и промышленных установках низкой мощности.
Рычажные клапаны такие же надежные, но отличаются большей стоимостью, выпускаются с размером присоединения Ду50 и выше. Широко применяются в промышленности.
В сравнении с полноподъемными, малоподъемные клапаны характеризуются простым устройством, меньшей стоимостью. Но их пропускная способность низкая. Большей пропускной способностью отличаются полноподъемные клапаны.
Преимущества предохранительного клапана
Для систем отопления пружинный предохранительный клапан является наиболее популярным видов арматуры. Его преимуществами является надежность, небольшие параметры, вес, доступность, простота использования и безопасность. Но при частом сжатии пружины устройство быстро выходит из строя, поэтому не подходит для систем с крупными объемами теплоносителя.
Технические характеристики
Выбирать предохранительный клапан нужно с учетом следующих параметров:
- давление (давление срабатывания (открытия));
- максимальная допустимая температура в теплоносителе;
- условный диаметр (примерно равный размеру патрубка, по которому подводится горячая вода);
- дополнительные опции (наличие обратного клапана, встроенного манометра);
- планируемое размещение при установке (вертикально или горизонтально).
Также выбирается материал мембраны и корпуса. Для изготовления клапанов применяется латунь с регулирующим блоком из термостойкого пластика, чугун и сталь. Не следует приобретать недорогие товары из китайских сплавов.