Аварийный сброс давления в системе отопления

Добрый день, уважаемый читатель! Современное жилище невозможно уже представить без таких благ цивилизации, как теплоснабжение, электричество, газоснабжение, постоянной подачи холодной и горячей воды. Для обеспечения такого комфорта работает много приборов, одним из которых является клапан сброса избыточного давления.

Что это такое и для чего он нужен

Данное устройство представляет собой особую разновидность предохранительной арматуры, устанавливаемой в трубопроводных системах для защиты от разрушения, которое возникает при избыточном давлении в них.

Внешне он не отличается от перепускных клапанов, поддерживающих постоянное давление в системе путём непрерывного отвода лишней среды. Но в отличие от них срабатывает в системе периодически, только в моменты повышения давления сверх установленной нормы.

Назначение и сферы применения

Клапан используется для защиты помещений и оборудования от избыточного давления среды, транспортируемой по трубам:

• систем отопления — для вывода из нагревательных приборов излишнего объёма теплоносителя, образующегося вследствие теплового расширения;
• водоснабжения — для снижения риска возникновения гидравлических ударов;
• вентиляции — обеспечивает движение воздуха только в заданном направлении;
• газоснабжения, подачи сжатого воздуха, пожаротушения и других видах трубопроводных сооружений — в случае возникновения аварийных ситуаций.

Управление и технические характеристики

Простейшие модели подрывных клапанов малого расхода, используемые в основном для бытовых инженерных систем, управляются вручную механическим путём. Изделия, устанавливаемые на производственных трубопроводах большого сечения могут управляться дистанционно.

В зависимости от материала изготовления, особенностей конструкции приборы наделены разными техническими характеристиками.

Характеристики нескольких моделей клапанов экстренного сброса давления, предназначенных для работы с газообразными веществами, представлены в таблице.

Тип подключения

По типу подключения или соединения с трубопроводом клапаны подразделяются на:

• фланцевые изделия — оборудованы фланцевыми пластинами на каждом выходе и подключаются к ответным фланцам на концах труб с помощью болтов;
• резьбовые — подразумевают наличие выходных патрубков с наружной резьбой;
• приварные — крепятся к газовому трубопроводу с помощью сварки и обеспечивают стопроцентную герметичность.

Устройство

В стандартную конструкцию клапана сброса избыточного давления входит:

• литой корпус из нержавейки, латуни или бронзы;
• тарель — основного запорного элемента, блокирующего поток среды;
• рычаг тарели — используется для управления этой деталью;
• предохранительный рычаг — выполняет защитные функции, если основной элемент блокировки не сработал;
• ручка настройки;
• пружины;
• дополнительные детали (кнопки для управления, счётчики, циферблаты, барометр и др.).

Принцип работы

Перемещающаяся по замкнутому контуру системы рабочая среда оказывает давление на запирающий орган устройства, который срабатывает при превышении настроечного давления и часть её сбрасывается через отводящий патрубок.

После того, как уровень давления снижается до заданных значений, происходит закрытие клапана и прекращение спуска рабочего вещества.

Виды и конструкции

Клапаны сбросного типа подразделяются на две основные группы:

• прямого действия, открывающиеся только под воздействием на него давления внутренней среды. К ним относятся устройства, используемые для предотвращения образования чрезмерного давления в масляных и топливных системах;
• непрямого действия, использующие посторонний источник давления Они более подходят для жидкостных и воздушных систем.

В зависимости от особенностей конструкции и принципа действия делятся на четыре вида.

С выносным датчиком

Прибор оборудован пружинным механизмом и штоком, приводящимся в движение основными или резервными мехами. На них в момент перегрева воды оказывает воздействие термочуствительная жидкость, поднимающаяся по капиллярной трубке из колбы датчика.

При срабатывании устройства шток открывает тарелку для движения теплоносителя. К подающей магистрали и к канализации для сброса лишней воды в корпусе клапана предусмотрены два патрубка.

Комбинированные с подпиткой системы

Представляют собой тип предохранительной арматуры в системах отопления, которая способна выполнять сразу 3 функции:

• сбрасывать перегретый теплоноситель из бака котла по сигналу выносного датчика;
• эффективно охлаждать теплогенератор;
• автоматически подпитывать систему отопления холодной водой.

Шток подобного изделия оснащён двумя тарелями, которые могут одновременно открывать 2 прохода: один для сброса закипающего теплоносителя, другой для подачи холодной воды.

Модели представленные на следующем фото имеют тройной выход. Они встраиваются в трубопровод перед отопительным прибором или бойлером. Для сброса среды используется нижний патрубок, для присоединения водопровода и магистрали подпитки предназначены два верхних патрубка.

Пружинные

В подобных устройствах золотник приводится в движение под действием силы сжатия рабочей пружины. Настройки одного и того же клапана можно откорректировать при замене пружины разного типа, которые входят в его комплект.

Ряд моделей имеют дополнительно вмонтированный в корпус рычаг, осуществляющий ручной подрыв. С его помощью можно вручную продувать клапан для проверки его общего технического состояния или выпускать часть рабочей среды.

Так как пружина в большинстве случаев находится под воздействием внутренней рабочей среды, то для устройств, которые работают с агрессивными веществами, её покрывают защитным слоем полимера. Такие модели изделий имеют уплотнения по штоку по типу сальникового или сильфонного устройства.

Рычажно-грузовые

Основной узел механизма клапана данного типа составляет рычаг с подвешенным на нём утяжелителем. На срабатывание устройства влияет вес груза и длина плеча рычага до места, где он размещён. Чем он массивнее и чем дальше находиться от штока, тем при более высоком давлении срабатывает сбросник.

Чтобы обеспечить полную герметизацию седел большого размера потребуется использование более тяжёлого груза, а это может привести к достаточно сильному уровню вибрации всего устройства. В таких случаях применяют клапаны, у которых сечение сброса среды образовано двумя параллельными сёдлами. В корпусе такого устройства также установлены два затвора, функционирующих параллельно. Такая конструкция снижает массу утяжелителя и длину рычагов и положительно влияет на увеличение темпа работы агрегата.

Отличия

Клапан с пружинным механизмом регулируется поворотом колпачка, сжимающего стальную пружину. Регулировка рычажно-грузового устройства осуществляется при перемещении груза по рычагу.

Обе модели одинаково надёжны, но рычажно-грузовые конструкции дороже, производятся только под фланцевый тип соединения и для трубопроводов диаметром не менее 50 мм.

Преимущества и недостатки

Использование клапанов сброса избыточного давления позволяет продлить срок службы трубопроводов за счёт исключения возникновения гидравлических ударов и сброса давления в системе при его повышении до критических значений. Преимуществом данных устройств так же является:

• простота и надёжность конструкции;
• не сложный монтаж и дальнейшее обслуживание прибора;
• низкие значения местных сопротивлений;
• высокая пропускная способность.

К недостаткам условно можно отнести:

• низкую износостойкость уплотнительных прокладок, обеспечивающих герметичность на штоке;
• непригодность для работы со средой, содержащей твёрдые частицы.

Советы по выбору

При выборе прибора необходимо ориентироваться на:

• его соответствие максимально допустимому давлению в системе;
• сечение трубопровода;
• температура среды;
• пропускную способность и высоту, на которую способен подниматься золотник;
• вид рабочего вещества.

Если предполагается осуществлять сброс рабочей среды непосредственно в воздух, то можно применить клапан с конструкцией открытого типа. Для жидкостных систем потребуется прибор закрытого типа, желательно со специальным носиком для подключения шланга отвода сбрасываемой воды. На корпусе изделия должны быть нанесены метки направления потока среды, которые существенно облегчат монтажные работы.

Примерная цена

Цены на подобные устройства зависят от их рабочих характеристик, материала изготовления фирмы — изготовителя. Так, например латунное изделие можно приобрести за 12 — 20 $, стоимость клапана из нержавейки в зависимости от диаметра может доходить до 250 $.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Установка изделия на трубопровод должна производится с уплотнительными прокладками без перекосов. В составе рабочего вещества, проходящего через клапан должны отсутствовать механические включения и абразивные частицы. На вводе в систему желательно установить сетчатый фильтр соответствующего диаметра. Монтаж прибора с пружинным механизмом проводится строго в вертикальном положении, крышкой вверх. Для рычага, входящего в конструкцию рычажно-грузового устройства, необходимо обеспечить горизонтальное положение. Перед клапаном сбросного типа не рекомендуется размещение запорных элементов в виде кранов, задвижек, рычагов.

Для устранения излишней жидкости следует предусмотреть монтаж дополнительного отвода, используемый для слива воды в канализационный трубопровод или трубу обратного действия.

Если в систему входит гравитационное устройство, то клапан необходимо устанавливать в наивысшей точке.

Во время эксплуатации необходимо периодически проводить ревизию устройства, так как в изделиях с пружинным механизмом может произойти смещение тарели к стенкам корпуса.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа клапана понадобятся:

• разводной ключ;
• фум — лента или пакля;
• специальная паста для герметизации мест соединения.

Схема подключения

Для примера рассмотрим схему установки прибора перед нагревателем горячей воды в квартире.

Ход работ

Каждое изделие, предназначенное для спуска избыточного давления, укомплектовано инструкцией по монтажу, которую следует внимательно изучить до начала работ. Перед установкой также нужно выполнить отключение водонагревателя от сети и слить из него воду. Клапан должен быть размещён на холодном водопроводе до запорного крана. Последовательность монтажа клапана следующая:

• разметка места установки;
• удаление части трубы размером, соответствующим длине корпуса устройства;
• нарезка резьбы на концах труб:
• покрытие резьбовой части паклей или фум-лентой;
• накручивание клапана на резьбу труб;
• подключение к другому патрубку трубку, ведущую в канализационную систему.
• затягивание резьбового соединения с помощью разводного ключа;
• герметизация места соединения специальной пастой;
• настройка прибора, в соответствии с паспортными значениями (при необходимости).

Частые ошибки и проблемы при установке

В перечень частых ошибок и проблем, возникающих при установке устройства входит:

• размещение запорных кранов между нагревателем и клапаном сброса давления;
• удаление предохранительного прибора на слишком большое расстояние до нагревательного агрегата (более 1,5 м).

Советы специалистов

• Подрывное устройство со стандартными техническими характеристиками при засорении пропускает воду даже при небольшом уровни давления. Решить проблему можно чисткой корпусных деталей. Для этого изделия нужно демонтировать и поместить в ёмкость с уксусом на 2 — 3 часа. Затем промыть его водой до полной чистоты и установить на прежнее место, смазав область соединения спиртом.
• Если клапан продолжает подтекать и после чистки, то скорей всего мусором забилась резиновая прокладка, опирающаяся на седло. Такую деталь проще заменить, чем отчистить без деформаций. Замену клапана на подводящем трубопроводе к бойлеру можно посмотреть на видео:

• Ряд потребителей вполне обоснованно сомневаются в долговечности запорной арматуры с пластиковыми деталями. Они действительно имеют более короткий срок эксплуатации, поэтому лучше сразу купить с металлическими составляющими. Такие изделия дороже в среднем на 100 — 150 рублей, но служат на много дольше.
• Нельзя просто заглушить устройство, даже в случае его подтекания. Огромное количество отопительных котлов вышло из строя именно после установки заглушки.

Заключение

Не слушайте тех, кто считает клапаны сброса давления ненужными деталями в системах газоснабжения, отопления и водоснабжения. Нельзя экономить на свой безопасности и членов семьи.

Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе современных технологий проведения общестроительных и сантехнических работ.

Хотя большинство производителей отопительного оборудования и выпускают автоматизированную продукцию, безопасной на 100% она не является. Автоматика всегда может выйти из строя со временем, что приведет к повышению давления в системе. Также сломаться могут и отдельные компоненты, вследствие чего возникает серьёзная угроза для жизни, поэтому для безопасности лучше установить предохранительный клапан в системе отопления.

Функции предохранительного клапана

После того как вода залита в систему отопления, под воздействием температуры она нагревается и увеличивается в объёме. Это, в свою очередь, увеличивает давление в трубах и водяном контуре котла. Страдает от этого и вся аппаратура, которая подключена к котлу.

Увеличение давления более чем на 3,6 бара способствует:

• утечке воды в местах крепления труб;
• соединительные элементы и крепежи труб тоже могут выйти из строя и перестать держаться;
• взрыву котла;
• замыканию проводки в котельной.

Наиболее опасным является твердотопливный котел. где нет возможности регулировать температуру и давление

Самыми опасными в этом плане считаются твердотопливные котлы, в которых нет возможности регулировать температуру воды в системе. Оборудование, работающее на газе или электричестве, отрегулировать значительно проще. Можно устанавливать любую температуру, и автоматика будет её держать.

Как правило, в системе устанавливаются датчики безопасности, которые регулируют температуру и отключают нагревательные элементы при критических ситуациях.

Как правильно настроить предохранительный клапан, вы увидите в этом видео:

В твердотопливных котлах такую регулировку необходимо совершать с помощью открывания и закрывания заслонки, дверцы зольника. При этом температура нагрева будет уменьшаться постепенно, а не сразу, как это происходит в газовых или электрических аналогах. Дрова будут гореть по инерции и отдавать тот же «градус» определённое время, поэтому водяной контур может сильно перегреться.

Если температура нагревающей жидкости повысится до 95°С, то начинает выделяться чересчур много пара. В связи с этим поднимется давление. Именно для решения такой ситуации устанавливают предохранительный клапан. При переизбытке давления датчик открывается и выпускает излишки пара. После нормализации ситуации он автоматически закрывается, и система продолжает работать в штатном режиме.

Его установка необходима не только в твердотопливных котлах, но и в паровых. Также можно монтировать в печи, которые имеют водяной контур. Такой клапан устанавливается по умолчанию в большинстве заводских оборудований для отопления помещений. Устройство можно устанавливать непосредственно в котёл или поблизости в трубе системы. Значения это принципиального не имеет, так как пар выйдет из любой точки системы.

Разновидности устройств

Сбросный клапан для отопления в обязательном порядке должен иметь два элемента: деталь, которая запирает конструкцию и открывается при необходимости, и датчик уровня давления. Разновидностей устройств предохранительного клапана для котла существует множество. Все они имеют свои особенности и классифицируются по определённым признакам.

Разновидностей устройств предохранительного клапана для котла существует множество

Если речь идёт о небольших отопительных системах частных домов и квартир, а также малогабаритных производств, то рекомендуется устанавливать пружинный механизм клапанов. У него есть множество достоинств, такие как дешевизна, компактные размеры, возможность установки в общий блок управления, простота использования. Момент срабатывания устройства зависит от мощности самой пружины. То есть мощная пружина сработает при 12 бар, а послабее — при 1,5 бар.

Функционируют такие предохранители благодаря следующим принципам:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• давление приподнимает клапан, когда оно слишком большое и пересиливает мощность пружины;
• объём воды и давление уменьшаются и доходят до нормы.

Корпус изготавливают из высококачественной латуни, пружину — из стали, а все остальные элементы, включая непосредственно сам затвор клапана, из полимерных материалов. Зачастую в заводских моделях всё уже настроено, и вносить какие-то изменения не нужно.

Ещё одна разновидность — рычажно-грузовые выключатели. Они в личных целях не используются, а найти их можно на больших производствах. Диаметр трубы при этом составляет не менее 20 см. Усилие для выключения системы здесь подаёт не пружина, а вес, который установлен на рычаг. Тяжести передвигаются вдоль рычага, регулируя при этом силу нагрузки. Аварийный клапан сброса давления в системе отопления такого типа также открывается, когда давление в зольнике превышает показатели с рычага клапана.

Все настройки и давление, при котором устройство будет срабатывать, можно установить корректировкой навешенного груза и длиной рычага. Стоит предохранительный клапан для отопления на рычажной основе немного дороже, чем пружинный, а качество одинаковое.

Рекомендации по выбору модели

Перед тем как начинать выбирать предохранитель, необходимо ознакомиться с техническими характеристиками определённой модели котла. Для правильного выбора необходимо обращать внимание на некоторые критерии:

• мощность котла и его КПД;
• максимальное давление, при котором может работать оборудование;
• диаметр клапана.

Диаметр предохранительного затвора не может быть меньше, чем отверстие подводящего патрубка. Лучше покупать конструкцию, сделанную из латуни. Сбросной предохранительный клапан системы отопления — надёжный вариант защитить систему от перегрева и взрыва. Для этого нужно просто выбрать качественный прибор с подрывным клапаном.

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:

• В расширительном баке слишком низкое давление и он не справляется с задачей. Проверяем давление в мембранном баке. Для этого в верхней части есть золотник, к нему подключаем манометр и смотрим показания. Должно быть на 0,2-0,5 Бар меньше , чем рабочее давление системы. Если слишком низкое, берем насос и через тот же золотник подкачиваем.
• В мембранном баке повредилась мембрана. Выход — меняем мембрану или ставим новый бачок.
• Мембранный бак меньшего размера, чем необходимо для системы (10% от объема системы). Если объем действительно мал, либо ставим второй бак, либо меняем на больший.
• Перегревается теплоноситель (закипает). Для решения проблемы необходимы схемные решения, требуется модернизация схемы. Более щадящий, но временный выход — снижение интенсивности горения.

Если не обращать внимания на капающий подрывной клапан, может ворваться котел

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.