Предохранительный клапан на отопление – какие бывают, как правильно использовать

Как выбрать клапан для отопительного котла

Подбирая предохранительный клапан для отопления, руководствуются следующими соображениями:

1. Определяющим фактором для выбора предохранительного клапана является его давление срабатывания. Обычный стандарт для бытовых приборов, применяемых в системе отопления, согласно расчетам — 3 бара. Данный показатель связан с тем, что в большинстве индивидуальных замкнутых контуров с радиаторами, использующих циркуляционные насосы, транспортируется теплоноситель со стандартным напором 1,5 бара. Его колебания при нагреве до самых высоких температур могут достигать 2,5 бара, а предельный показатель более 3 бар говорит о перегреве теплоносителя и может стать критическим для полимерных трубопроводов (котел выдерживает значительно большие гидравлические нагрузки).
2. Среди моделей, представленных на рынке, масса изделий из Китая малоизвестных брендов. Хорошим соотношением цены и качества обладает российско-итальянский продукт Valtex, клапаны от итальянского производителя котлов Бакси. Многие известные поставщики электрокотлов с брендами Вайлант, Аристон, Бакси дополнительно выпускают сопутствующее оборудование, куда входят и предохранительные клапаны.
3. С точки зрения стоимости, удобства монтажа и функциональности лучше всего приобретать группу безопасности. В блок дополнительно входят манометр (позволяет контролировать процесс настройки и давление в системе) и автоматический клапан для стравливания воздуха в контуре.

Механизм

В конструкции перепускного клапана основными элементами являются пружина, шток и тарелка, на которую воздействует давление теплоносителя. В совокупности они должны формировать надежный механизм с точно рассчитанными параметрами. Главными из них являются условия срабатывания предохранительного клапана для системы отопления, подбор, установка.

Различают два этапа в работе устройства – время начала движения штока и полное открытие прохода для удаления излишка воды. Процентная разница значения давления между ними является основной характеристикой клапана. Кроме этого, она зависит от номинального значения давления в системе отопления.

• До 0,25 МПа – 15%;
• Свыше 0,25 МПа – 10%.

Чем выше рабочее давление, тем быстрее должно срабатывать устройство. При этом витки пружины предохранительного клапана для отопления не должны соприкасаться друг с другом.

Так как при долгом простое возможно «залипание» пружины, то в устройстве должен присутствовать механизм проверки его работоспособности (шток для ручного оттягивания пружины).

Подвод трубопровода

Перед тем как подбирать предохранительный клапан для системы отопления, нужно правильно определиться с его диаметром. Он не должен быть меньше самого подводящего патрубка. В противном случае гидравлическое сопротивление не позволит устройству нормально выполнять свои функции. Обязательно предусмотрена защита сбросного предохранительного клапана для системы отопления от промерзания – воздействие минусовых температур негативно влияет на работу.

Принцип работы

Клапан, защищающий котел, имеет простое устройство и работает по принципу, понятному даже школьнику. Прибор состоит из прямого фитинга с отводом под углом 90 градусов и подпружиненного герметичного затвора, перекрывающего боковой проход. При увеличении давления в системе от перегрева, превышающего прижимное усилие пружины, удерживающей в неподвижном положении клапан, он поднимается вверх и открывает боковое отверстие.

Излишки жидкости начинают выливаться сбоку и отправляются в емкость, дренажную или канализационную систему. После стравливания части теплоносителя давление в системе и на клапан ослабевает, пружина ставит его на место, перекрывая боковой патрубок.

Конструктивное устройство пружинного вида

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Частые поломки предохранительных клапанов и методы их устранения

Существует несколько проблем с клапанами, обычно они или забиваются, или протекают. Но, для того чтобы быть уверенным в поломке, нужно понять, как система предохранителей работает в нормальном состоянии.

В обычном режиме во время нагревания бойлера из обратного клапана капает вода.

Можно выполнить специальную проверку целостности деталей. Для этого нужно выключить бойлер и несколько раз поднять рычажок, тем самым спустив лишнее давление. Если поток капель не прекратился – в бойлере обнаружены неисправности.

В некоторых случаях механизм ломается, и вода вытекает неконтролируемо. Это может быть, как тонкая струйка, так и постоянная протечка, которая не останавливается.

Причин у такой проблемы может быть несколько:

• Какой-то из элементов клапана износился. Сюда входят, в первую очередь, сама пружина и тарельчатое устройство. В таком случае единственным эффективным решением будет замена клапана.
• Один из элементов сломался из-за гидроудара. Это происходит при резком повышении напора. В таком случае клапан на водонагреватель также заменяется.
• Иногда штуцер банально засоряется накипью. В таком случае производится чистка.
• Протечка может быть вызвана неправильным монтажом конструкции. Если это так, то проводится диагностика и обнаруживается проблема, которая решается изменением структуры конструкции.
• Несоблюдение требований установки также может быть одной из причин. Следует перенести защитный узел на правильное место.

Разберем две проблемы, которые можно решить самостоятельно.

Забился клапан

При наличии этой проблемы вода не капает из штуцера при любой температуре. Перед тем, как начать работы, нужно проверить исправность системы водоснабжения. Вполне возможно, что там сломался какой-то кран или есть протечка.

Если с системой все в порядке, то нужно снять механизм и промыть его. Для этого открываем сливной кран, нажав рычаг на приборе и подставляем под проточную воду. Вначале будет вымываться вся грязь и накипь, но потом вода станет вновь прозрачной. После этого помещаем клапан на место. Если это не помогает, то устанавливается новый обратный клапан на водонагреватель.

Капает вода из клапана

В прорыве клапана, как ни странно, тоже может быть виновата накипь. Все дело в том, что при протекании воды через клапан в детали могут попасть мусор и грязь. Это, в свою очередь, препятствует полному закрытию клапана. Решается проблема промыванием.

Второй причиной является избыточное давление из-за кипятка. Бойлер может достаточно долгое время работать на высоких температурах, тем самым заставляя клапан постоянно выпускать воду. Решение очевидно – нужно снизить нагрузку на водонагреватель и снизить температуру.

Третьим вариантом поломки предохранительного клапана для бойлера является высокое давление в водопроводе. Некоторые водонагреватели могут не справляться с ним, из-за чего защитный клапан постоянно сбрасывает давление. Это достаточно неприятно, потому что в один момент механизм может отказать. Для того чтобы утвердить именно эту причину поломки, нужно замерить давление воды перед вводом в бойлер, для этого используется монометр. Если оно выше, чем допустимое для бака, то нужно заменить клапан. В магазинах продаются редукционные модели, на которых регулируется давление, подаваемое в водонагреватель.

Последней причиной является неисправность клапана, которая решается его заменой. Эта проблема актуальна, если другие не были обнаружены. Желательно взять модель получше, с большим максимальным рабочим давлением.

Как выбрать клапан для бойлера и байпаса

В заводской комплектации бойлеры и байпасы либо оснащены самым простейшим перепускным клапаном, либо не имеют устройства для перенаправления потока.

В первом случае можно не вмешиваться в конструкцию водонагревателя или обводного элемента и устанавливать их в имеющемся виде.

Во втором случае необходимо приобрести и установить перепускные клапаны. Байпас без этого устройства будет только пропускать поток рабочей среды при отключении теплового контура, но давление регулировать не сможет. А бойлер, не оснащенный перепускным клапаном, подвержен перегреву и может сломаться, так как вода в нем будет закипать и превращаться в пар, еще больше увеличивая давление на трубы и сам тепловой агрегат.

Выбор устройства зависит от отопительного или водонагревательного прибора: используемого им топлива, максимально допустимого давления, указанного в технической документации.

Цена изделия в данном вопросе может играть роль только при выборе между однотипными устройствами разных производителей.

Рекомендуем ознакомиться: Виды шаровых кранов и особенности выбора устройства

Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:

Системы, работающие на электричестве, газе или дизельном топливе, нетребовательны – для регулировки давления в них достаточно простейшего перепускного клапана, не имеющего дополнительных элементов.
Твердое топливо прекращает гореть не сразу, следовательно моментально отключить твердотопливный котел или плавно отрегулировать температуру нагревания невозможно

Поэтому в твердотопливных отопительных системах важно не только регулировать давление, но и охлаждать теплогенерирующий агрегат. На байпасы и бойлеры ставят перепускные клапаны, реагирующие как на повышение давления, так и на увеличение температуры теплоносителя

Такие устройства оснащены датчиком температуры, системой сброса и подпитки теплоносителя и соединяются с канализацией и системой холодного водоснабжения.
Перепускной клапан с регулирующей рукоятью стоит устанавливать только если домовладелец уже умеет настраивать предельное давление. Пытаясь приобрести это умение на практике, можно сломать устройство, вызвать аварию или обжечься.
Для тепловых контуров открытого типа перепускные клапаны не требуются – компенсационная емкость справляется с задачей регулировки давления и без них.
Технические характеристики перепускного клапана должны соответствовать параметрам источника тепла: регулирующая арматура должна быть настроена на такое же предельное давление, как и теплогенерирующий прибор и иметь пропускную способность не ниже. Важно также соответствие размеров соединительных патрубков – при несоблюдении этого условия придется использовать для соединения фитинги, что сделает систему более уязвимой.

Технические характеристики

Каждый перепускной клапан характеризуется несколькими параметрами, которые тоже следует учитывать при выборе изделия:

Наименование характеристики	Что обозначает
пропускная способность	объем теплоносителя, расходуемого в единицу времени при единичном давлении
номинальное давление	предельное избыточное давление рабочей среды, выдерживаемое при 200 градусах
номинальный диаметр	внутреннее сечение соединительных патрубков, может иметь незначительное отклонение от реального размера
настроечный диапазон	границы предельного давления, настраиваемого на клапане

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

Классификация #1 — по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Типы прижимных механизмов

Если отопление имеет невысокую мощность в системе частного дома, либо в квартире, или небольшом промышленном объекте, применяют изделия, имеющие прижимной механизм.

В приборе главной деталью выступает пружина. Деталь служит подпоркой для мембраны, перекрывающей седло. На штоке, соединяющийся с рукояткой, располагают шайбу, которая служит опорой для пружины сверху. Положение шайбы, сила прижима на мембранное устройство контролируется при помощи рукоятки.

Прибор имеет простую конструкцию, является надежным, компактным, его можно сочетать со всеми приборами, которые включают в безопасную группу. Прибор можно приобрести за невысокую цену. Показатель давления влияет на силу сжатия пружины, когда клапан начинает работать. Показатель упругости изделия регулирует диапазон настроек.

Верхний слой пружины выполняют из латунного материала высокого качества, работая по технологии штампования горячего типа. Внутри пружина стальная, мембрана, рукоятка с уплотнителями изготавливается из полимеров.

Иногда оборудование на заводе оснащается данными настройками. Некоторые модели требуют настройки во время монтажа, когда проходят пусконаладочные работы.

Предохранители выпускают открытого либо закрытого типа. Открытый тип отличается тем, что лишняя жидкость вытекает из трубопровода, закрытый тип предполагает спуск в трубопровод с обратным функционированием.

Предохранители рычажно-грузовые имеют небольшое распространение. Автономные системы, имеющие котел, монтируют их нечасто. Как правило, их встречают в области промышленности большого масштаба, в трубах, имеющих диаметр свыше двухсот миллиметров.

В этих предохранителях основным элементом является груз вместо пружины, воздействующий на шток. Груз вешается на рычажное устройство, двигается вдоль длины, влияя на силу, которая прижимает шток.

Прибор рычажно-грузового типа имеет свойство открываться во время превышения рабочего давления внутри золотника снизу значений давления самого рычага. Далее жидкость удаляется сквозь отверстие для сброса.

Внимание! Чтобы случайно не изменить положение тяги на рычажной детали, груз прикрепляют при помощи болтов, накрывая кожухом, устанавливают замок. Вес груза с длиной рычага влияют на показатель давления, настройки

Данный тип проборов имеют большую цену, чем пружинные, но надежностью не отличаются

Вес груза с длиной рычага влияют на показатель давления, настройки. Данный тип проборов имеют большую цену, чем пружинные, но надежностью не отличаются.

Клапаны можно крепить к фланцевым элементам, соединяющим трубопрокаты, имеющих сечение от пятидесяти миллиметров и выше.

Особенности затворов в зависимости от высоты, на которую поднимаются.

Приборы с малым подъемом имеют затворы, которые поднимаются не более пяти сотых процента от сечения седла. Устройство, открывающее деталь, работает по пропорциональному принципу.

Он имеет низкий показатель проходящей жидкости, простейшее строение. Затворы малоподъемного типа монтируют к трубам, транспортирующих жидкость.

Полноподъемные механизмы поднимают затвор выше, поэтому имеют хорошую пропускную способность, могут удалять сразу большой объем жидкости.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой. Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом. ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.

Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

• если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
• в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
• в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
• на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
• для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
• сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
• выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
• в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа клапана понадобятся:

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

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).

Почему может подтекать клапан

Клапан сброса давления в отопительной системе может подтекать по разным причинам. В некоторых ситуациях это допустимый естественный процесс, в других случаях протечка говорит о неисправности прибора.

Подтекание клапана защиты может быть вызвано следующими причинами:

1. Повреждением герметичного резинового стакана, диска в результате многократного использования. Если при ремонте деталь на замену не удастся обнаружить в продаже или она не входит в комплектацию, придется менять прибор полностью.
2. В пружинных видах открывание бокового спускного патрубка происходит постепенно, при пограничных значениях давления или кратковременных скачках клапан может частично срабатывать и капать, что не говорит о его неисправности.
3. Подтекание могут вызвать неправильная настройка или неисправности расширительного бака — повреждение его мембраны, выход воздуха через разгерметизированный корпус или испорченный ниппель. В этом случае возможны резкие скачки давления в результате гидроударов, вызывающие периодическое кратковременное вытекание теплоносителя через предохранительный клапан.
4. Причина подтекания некоторых регулируемых клапанов – просачивание жидкости по штоку через верх во время срабатывания.
5. Если на отводном патрубке создается противодавление выше порога срабатывания прибора, также происходит протечка.

Внешний вид, стоимость некоторых марок спускных клапанов

Предохранительный клапан паровых котлов призван защищать их от превышения давления в системе, вызванного разными факторами, и является обязательным элементом при эксплуатации данного вида оборудования. В продаже имеется широкий ряд предохранительных устройств от китайских, отечественных и европейских производителей, отличающихся относительно невысокой стоимостью. При покупке рациональные выбрать защитную группу из нескольких приборов, куда дополнительно входят манометр и воздушный спускной клапан.