Как выбрать правильный клапан аварийного сброса избыточного давления для воды?

Устройство и принцип работы в зависимости от вида

Рычажно-грузовой

Rychazhno-gruzovoj-predohranitelnyj-klapan.jpg

Рычажные предохранительные клапаны применяются исключительно в промышленных системах, рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубопровода свыше 200 мм.

Навешенный на рычаг груз, оказывает давление на шток. При превышении силы, которую оказывает давление в системе с одной стороны, над силой, которую оказывает груз с другой стороны, шток открывается, выпуская теплоноситель или пар. Как только силы давления внутри системы становится недостаточно (оно не достигает критической отметки), шток под весом груза на рычаге перекрывает систему.

Ustrojstvo-rychazhno-gruzovogo-predohranitelnogo-klapana.jpg
Рычажно-грузовой сбросной клапан в разрезе.

Таким образом, критическое давление, при котором необходимо произвести сброс, регулируется длинной рычага и весом на нем.

Пружинный

Более современным и более дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он не уступает по эффективности рычажно-грузовому, надежен и имеет компактные габариты, поэтому широко используется в системах индивидуального отопления частных домов.

Работает пружинный сбросной клапан по такому же принципу, только вместо груза на шток воздействует пружина:

  • со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
  • с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
  • давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
  • теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
  • давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.
Принцип работы пружинного предохранительного клапана, предназначенного для системы индивидуального отопления.

Существуют как рассчитанные на конкретное давление (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, критическое давление для сброса в которых устанавливается при монтаже. Также они могут быть открытыми или закрытыми. Первые сбрасывают воду или пар во внешнюю среду, закрытые клапаны – в подключенный к ним трубопровод.

Клапаны теплового сброса

Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что работают они исключительно в закрытых системах (т.к. кипение теплоносителя в системе с открытым расширительным баком может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают, когда температура теплоносителя уже превысила существенную отметку – свыше 95-100°C.

Наиболее эффективным, но крайне дорогостоящим является клапан теплового сброса, реагирующий на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип работы заключается во все той же мембране, которая контролируется пружиной, но приводится в действие он не напором потока воды, а термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагревании от теплоносителя.

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 $.

Рычажно-грузовой клапан

Рычажно – грузовой клапан состоит из корпуса с фланцами свходным  и выходным патрубками, седлом.

korpus-s-flantsami-0.56-300x257.jpg
Корпус с фланцами
vyhodnoy-patrubok-0.59-300x200.jpg
Выходной патрубок
Седло

На корпусе указывается направление среды под углом, допустимое давление, на котором будет установлен клапан.

Направление среды

На трубопроводе, подающем, подводящим среду к клапану не допускается установка запорной арматуры, а отводящий патрубок должен отводиться на такое расстояние, чтобы исключить попадание на обслуживающий персонал, находящийся вблизи этих агрегатов, устройств конструкции и так далее.

Корпус закрывается крышкой. Которая крепится  к корпусу непосредственно, при помощи болтов, как показано на рисунке ниже.

Крышка

Внутри корпуса находится клапан, тарелка которого, входит при помощи направляющей внутрь подводящего патрубка и садится плотно на седло, о котором мы уже вели разговор.

К тарелке клапана или затвору прикрепляется шток. Крепление производится при помощи шплинта. Установка его производится таким образом, как показано ниже.

Установка шплинта

Далее, вводится, соответственно затвор в корпус и устанавливается крышка. Между крышкой и штоком тарелки сальник уплотнения отсутствует, так как нет необходимости в этом.

На крышке корпуса имеются стойки с винтами для фиксации удерживающий шток. И, соответственно, направляющие в виде дуги, которые исключают чрезмерный подъём рычага при открытии клапана.

Стойки с винтами

Установка самого рычага осуществляется таким образом, чтобы вот выемка встала на вырезе треугольника штока.

Затем вставляется шток с горизонтальными вырезами для винтов.Выемка фиксируется узелочком, чтоб по центру стал рычаг.

Затем производится фиксация этой детали винтамис контргайками, чтоб исключить ее перемещение в ту или иную сторону.

Вся конструкция в собранном состоянии показана на рисунке ниже.

Собранная конструкция

И при установке на трубопровод, резервуар, ёмкость, котёл и так далее фланец, подводящий среду к клапану, непосредственно крепится к трубопроводу. Нужно принять во внимание, что на этом подводящем трубопроводе, арматура не должна устанавливаться.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий