09.10.2020

Сбросной предохранительный клапан для воды: Предохранительный клапан для отопления, сбросной клапан для котла – обратный вариант для бойлера 1/2, принцип работы, продукт для сброса избыточного давления воды

Клапан предохранительный сбросной: разновидности и принцип действия

Предохранительные сбросные клапаны (ПСК) — это устройства, которые используются в различных газопроводных конструкциях и выполняют функцию сброса излишков газа в атмосферу или вспомогательный трубопровод. Сброс газа необходим для того, чтобы избавиться от лишнего давления в коммуникации. ПСК используются и в других типах трубопроводных конструкций (отопительных, водопроводных), однако, везде они выполняют одну и ту же функцию.

Избыточное давление в любой системе крайне опасно, поэтому сбросные клапаны устанавливаются практически на всех типах трубопроводов

Для чего нужны ПСК?

Предохранительные клапаны сбросного типа необходимы для выравнивания давления в системе, при его кратковременном повышении. Во время эксплуатации такие устройства находятся в закрытом положении, поэтому их относят к закрытой трубной арматуре. Монтируются такие приспособления в точке коммуникации, которая располагается за регулятором, и срабатывают в случае повышения давления в газопроводной линии. После сброса излишков газа клапан возвращается в первичное состояние.

В случае отсутствия ПСК возможны различные аварийные ситуации, среди которых самой распространённой считается механическое разрушение газопровода. Избыточное давление, возникающее в системе, удаляется посредством ПСК автоматически.

Обратите внимание! ПСК удаляют излишки газа в окружающую среду или же в ответвление основного трубопровода с низким показателем давления.

ПСК — незаменимое устройство, которое отвечает за сохранность трубопроводных конструкций, а также насосов и арматуры. Рассмотрим основные факторы, которые предшествуют возникновению избыточного давления в системе:

  • различные неполадки, возникающие в оборудовании, во время его эксплуатации;
  • повышение показателя температуры в коммуникации;
  • различные физические процессы, которые протекают внутри сети;
  • ошибки в тепломеханической схеме.

Повышение давления может произойти по разным причинам и предотвратить аварию можно только его сбросом

Основные достоинства ПСК

Запорные предохранительные клапаны могут иметь различную конструкцию, однако, все они имеют общие достоинства, на которые рекомендуется обратить внимание. Рассмотрим преимущества этих устройств:

  • помимо обеспечения автоматического контроля показателей давления в системе, эти предохранительные устройства обеспечивают герметизацию в трубопроводе;
  • один из главных плюсов ПСК заключается в том, что они имеют простую конструкцию;
  • ПСК отличаются лёгкостью установки;
  • универсальность этих изделий позволяет применять их в любых типах коммуникаций;
  • оснащаются уплотнительными элементами и являются устойчивыми к износу;
  • имеют оптимальный показатель строительной высоты;
  • резистентны к температурным перепадам;
  • устойчивы к коррозийным воздействиям. ПСК можно использовать даже в трубопроводах, транспортирующих агрессивные химические вещества;
  • способны переносить большие нагрузки.

Запорно-предохранительные клапаны можно уплотнять с помощью сильфона. Таким образом, увеличивается износостойкость предохранительного устройства.

Разновидности ПСК

На сегодняшний день все ПСК классифицируются на виды в зависимости от конструкции и особенностей функционирования. Рассмотрим основные разновидности предохранительных сбросных устройств, в зависимости от их конструктивных особенностей:

  • мембранные;
  • пружинные.

По конструктивным особенностям клапаны делятся на два типа, в одном из них в качестве запорного элемента используется пружина

Мембранные. Основным достоинством таких устройств является то, что они оснащаются специальной мембраной. Такая мембрана отличается высокими показателями эластичности и выполняет функцию чувствительной детали. В мембранных устройствах золотник исполняет только одну функцию — запорную. Благодаря наличию такого конструктивного элемента, как мембрана, усиливается показатель чувствительности КПС. Подобное увеличение способствует расширению эксплуатационного диапазона запорно-предохранительных клапанов, так как появляется возможность использовать их в трубопроводных конструкциях с низкими показателями давления рабочей среды.

Обратите внимание! Как правило, мембранные клапаны начинают работать в случае увеличения давления не более чем на 15%.

Пружинные. Эта разновидность ПСК оснащается пружиной, которая необходима для того, чтобы открывать клапан при повышении давления в системе, а также для продувки устройства.

Продувка ПСК — необходимое мероприятие, которое позволяет снизить риск прилипания золотника к седлу, удалить инородные частицы, засоряющие уплотнительные элементы.

Кроме этого, ПСК подразделяются на:

  • малоподъёмные изделия;
  • полноподъёмные изделия.

В первом случае открытие затвора происходит медленно (пропорционально росту давления внутри коммуникации). В свою очередь, клапан предохранительный полноподъёмный сбросной открывается в случае повышения давления резко.

Сбросные клапаны чаще всего изготавливаются из металлов, которые не ржавеют

Устройство, размеры и принцип действия

Предохранительные сбросные клапаны производятся преимущественно из материалов, которые устойчивы к губительному воздействию коррозии (алюминий, латунь). Корпус изделия, как правило, имеет форму усечённого конуса, оснащённого седлом. На корпусе располагаются два отверстия с нанесённой резьбой, которые могут иметь различный диаметр (1 или 2 дюйма, в зависимости от типа клапана). На сегодняшний день можно встретить два типа клапанов, которые классифицируются по показателю сечения — ПСК-25 и ПСК-50. Характеристики ПСК представлены в таблице №1.

Таблица 1

Ду, мм Минимальная рабочая t, °C Максимальная рабочая t, °C Пропускная способность, м³/ч
50 -40 +45 Н/20 – 200
С/50 – 440
С/125 – 1100
В/1000 – 5600
25 -40 45 ПСК-25-П-Н-120
ПСК-П-П-1000

 

ПСК имеют механизм принудительного открытия, который необходим для того, чтобы проверять эксплуатационную принадлежность устройства. Проверка приспособления на работоспособность производится следующим образом: необходимо потянуть за специальный элемент механизма принудительного закрытия — тягу (подобная манипуляция должна осуществляться 3–4 раза).

Принцип действия ПСК довольно прост: избыточный газ из сети поступает в полость клапана и воздействует на мембрану, которая способствует отводу пружины. Таким образом, мембрана опускается и происходит высвобождение газа в окружающую среду. После удаления излишков газа давление в коммуникации приходит в норму, и мембрана возвращается в обычное положение путём возобновлённого воздействия на пружину.

Перед клапаном в обязательном порядке необходимо устанавливать запорно-регулирующий вентиль. Это необходимо для того, чтобы в случае необходимости остановить клапан.

Клапаны должны отвечать всем требованиям ГОСТа, проверка на работоспособность проводится в обязательном порядке

Требования к ПСК

Предохранительные сбросные клапаны должны соответствовать необходимым физико-техническим параметрам, которые описываются в соответствующей документации. Рассмотрим основные требования, которые выдвигаются к ПСК:

  • затвор устройства должен полностью открываться при максимальном давлении, которое было установлено во время настройки;
  • возвращение затвора в исходное положение производится автоматически после того, как давление в сети достигнет номинального или ниже его на 5%;
  • после нормализации давления затвор должен закрыться без потери герметизационных показателей.

Полезная информация! Устройствам малоподъёмного типа труднее обеспечить должную герметичность затвора после удаления газа. Это связано с тем, что для достижения нужных показателей герметичности таким клапанам требуется приложить больше усилий.

В случае если затвор закрывается с некоторыми задержками, давление внутри коммуникации может снизиться до недопустимых показателей. Последствия такого снижения приведут к нарушению работы системы.

Сбросной клапан (сантехника) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внешний вид клапана

Сбросной клапан — это пружинный предохранительный клапан, использующийся для защиты систем, в которых циркулирует вода или водные растворы под давлением. Предохранительные клапаны отрегулированы изготовителем на заданное фиксированное давление, которое не может быть изменено без нарушения клейма, поставленного на ручке клапана, на котором указан знак проверки и номинальное давление. При повышении давления жидкости большей чем номинал на клапане, происходит выброс этой излишней жидкости, которая давит на клапан из системы наружу, тем самым нормализуя давление в системе.

Предохранительный клапан должен быть установлен на участке линии с наименьшей температурой, в наиболее высокой точке системы или у выхода водонагревателя или накопительного аппарата, при соблюдении направления потока, указанного соответствующей стрелкой. Подключённый к входу предохранительного клапана трубопровод должен выполнен так, чтобы было исключено любое накопление в нём грязи или остатков. Данный трубопровод должен иметь длину более 1 м, не должен иметь сужений и установленной на нём запорной арматуры. Сливной трубопровод должен иметь проходное сечение, соответствующее присоеденительному размеру выпускного отверстия клапана, иметь длину не более 2 метров и не иметь больше двух колен. Данный водопровод должен быть выполнен таким образом, чтобы избежать накопления в нём конденсата, а также замерзания жидкости. Выходной конец сливного трубопровода должен находиться в безопасной зоне и установлен так, чтобы можно было следить за сливом жидкости.

Технические и конструктивные характеристики:

  • Корпус из латуни.
  • Ручка из ударопрочного материала.
  • Пружина из хромникелевой стали
  • В.Волков, Сантехника. Как все устроено и как все починить, М.: АСТ, Астрель, Харвест, 2006.
  • Б.Белецкий, Справочник сантехника, М.: Феникс, 2006.

Предохранительный клапан для бойлера — принцип работы, виды, выбор и установка

Здесь вы узнаете:

В процессе нагревания воды в накопительном баке водонагревателя происходит увеличение ее объема. В замкнутой системе, согласно законам термодинамики, с повышением температуры вещества растет и уровень давления.

Для осуществления контроля величины температуры воды в бойлерах производители устанавливают на выпускаемые изделия терморегуляторы и термостаты. Если же данные устройства  выйдут из строя, то произойдет вскипание воды в баке, что приведет к ощутимому повышению давления и еще большему разогреву жидкости.

Лавинообразное протекание описанного процесса, в конце концов, приведет к образованию трещины в стенках накопительной емкости, через которую выльется некоторая часть горячей воды. Освободившееся место тут же заполнится холодной водой, поступающей из водопроводной системы.

Это приведет к моментальному закипанию всей жидкости в баке, сопровождающемуся выделением огромного количества пара и, как следствие, взрыву емкости, распирающейся под его воздействием.

Предохранительный клапан не позволит давлению превысить допустимые значения путем сброса части жидкости в канализационную систему.

Помимо обеспечения целостности оборудования, при возникновении критических ситуаций предохранительные клапаны выполняют еще несколько важных функций, к числу которых можно отнести:

  • недопущение возврата нагретой воды из бойлера обратно в водопровод;
  • сглаживание скачков давления холодной воды на входе в бак водонагревателя, что предотвращает возможность возникновения гидроударов;
  • сбрасывание излишков жидкости из бака в момент критического повышения показателей температуры и давления;
  • предоставление возможности слива воды из накопительной емкости водонагревателя для планового проведения профилактического обслуживания и необходимого ремонта.

Клапаны, которые выпускают производители в настоящее время, могут иметь разнообразную конструкцию. В комплект вместе с основным изделием могут входить  манометры, различные запорные вентили и др.

При выборе предохранительного клапана для бойлера следует учитывать тот факт, что приобретаемое устройство должно соответствовать параметрам эксплуатирующейся системы горячего водоснабжения в доме.

klapan6-430x379.jpg
На схеме наглядно представлено устройство предохранительного клапана для водонагревателя (бойлера), все элементы которого снабжены указателями с надписями

Срабатывание предохранительного клапана

Стоит отметить, что оба клапанных элемента, несмотря на то, что их установка выполнена в одном корпусе, работают совершенно независимо друг от друга. Клапанный предохранитель по принципу работы во многом схож с автоматическим клапаном котла. Как только давление внутри емкости возрастает выше предельных 6 бар, запорная тарелка под давлением воды перемещается, сжимает пружину и освобождает сливное отверстие. Часть воды уходит в канализацию, пока давление не выровняется до нормы.

166_5.jpg

Кроме того, предохранительный клапан для бойлера с ручкой спуска позволяет очищать емкость от скапливающихся солей и осадка. Для этого раз в пару недель нужно выполнять установку  ручки или флажка в горизонтальное положение. В некоторых моделях потребуется нажать на флажок и удерживать его несколько минут. Вода через слив вымывает частицы и осадок, накопившийся в клапанном механизме.

Совет! С помощью клапанного предохранителя можно полностью слить воду из бойлера для ремонта или обслуживания.

Обратный клапан предназначен для предотвращения перетекания теплой воды из бойлера обратно в подводящую водяную магистраль. По мере расходования воды в нагревательной емкости запирающая тарелка под давлением в магистрали приподнимается и освобождает проточную часть для наполнения бойлера.

Если давление в водопроводе резко снижается или возрастает, клапанная тарелка блокирует вытекание горячей воды обратно в магистраль или гасит гидравлический удар с помощью пружины. Особенно актуальна установка предохранительного клапана для бойлера на дешевых китайских изделиях, в которых нет ни термостатов, ни тепловых электрических реле.

Без установки обратного и предохранительного клапана китайский бойлер может легко превратиться в источник опасности – обварить хозяев кипятком или залить квартиру горячей водой. Мастера — практики нередко признают, что есть смысл устанавливать предохранительный клапан даже для бойлера косвенного нагрева, на котором по умолчанию не должно быть подобных проблем. Например, ремонтные работы на системах водоснабжения практически всегда сопровождаются гидроударами и скачками давления, в этом случае бойлер подвергается жесткому испытанию, независимо от его устройства.

196_1.jpg

Виды предохранительных клапанов

Особых различий между множеством видов предохранительной арматуры для водонагревателя практически не существует.

Чаще всего их разделяют на три группы в зависимости от объема нагревательного аппарата.

  1. Клапаны для бойлеров объемом не более 50 литров. В эту категорию входят стандартные клапаны одноразового использования. Они практически всегда являются неразборными и срок их службы совсем невелик. Но их дешевизна позволяет, без каких-либо трудностей, просто менять такие устройства раз в год.
  2. Клапаны для бойлеров объемом не более 200 литров. Более серьезные устройства, которые профессионалы рекомендуют ставить даже на бойлеры объемом до 50 литров. Они состоят из нескольких клапанов различного назначения и дополнительной насадки для подвода канализации.
  3. Клапаны для бойлеров объемом более 200 литров. Это серьезные устройства сложной комплектации, включающие в себя и редукционный клапан и устройство для слива воды и различные переходники. Чаще всего такая запорная арматура устанавливается на крупных промышленных нагревателях и редко ставится даже в крупных частных домах.

podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-6.jpg
podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-7.jpg
podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-8.jpg

Кроме того, предохранительные клапаны могут различаться по наличию и работе дополнительных конструктивных элементов. Например – ручки спуска.

С помощью такой ручки проверяется работа клапана следующим образом:

  1. Рычажок устанавливают вертикально.
  2. Он тянет за собой пружину.
  3. Пружина открывает ток воде.

Такую проверку нужно проводить как минимум один раз в пару месяцев. С помощью спускового рычага также проводится полный спуск воды из бака. До полного вытекания воды ручку нужно держать до полного стекания.

podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-9.jpg

У некоторых моделей защитных клапанов такой рычажок может быть закреплен специальным винтиком, исключающим самопроизвольное открывание в том случае, когда пружина ослабла. Также существуют клапаны без сбросной конструкции принудительного слива воды. Чаще всего они имеют крышку, посаженную на резьбу. Через нее клапан можно очистить от накипи и засоров.

О высоком качестве приобретенного товара говорит нанесенная на него маркировка. Например, на корпусе должна быть выгравирована или нарисована стрелка, которая показывает направление тока жидкости. Также на корпусе должна быть нанесена информация о максимально допустимом давлении, которое способен выдержать клапан. Даже профессионалы не смогут отличить клапан на четыре и шесть бар, если информации об этом нет в сопроводительной документации. Конечно, такое устройство будет иметь более высокую стоимость, но в приоритете все-таки должно быть качество работы всей системы, а не ее цена.

podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-10.jpg
podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-11.jpg

Кроме вышеперечисленного, различия могут быть в форме и длине штуцера для вывода жидкости. Длинный нелинейный штуцер без расширения на конце будет удобнее, так как на него легче надеть шланг и закрепить его хомутом. Кроме того, иногда вместо предохранительного клапана на домашний бойлер ставят подрывной. Он предназначен для быстрого удаления воды в аварийной ситуации и с ним нельзя стравливать жидкость несколько раз. Хотя функциональность этих запоров во многом и схожа, один не сможет заменить другой.

Предохранительную арматуру для бойлера часто называют обратным клапаном, но на самом деле это совершенно другое устройство, хотя они внешне похожи. Обратный клапан отвечает за однонаправленный ток воды, а предохранительный защищает трубу и водонагреватель от разрушений при избыточном давлении. Установка обратного запорного устройства вместо предохранительного может причинить ущерб имуществу и здоровью жильцов. Устройство однонаправленного тока воды не сможет остановить нагрев жидкости выше точки кипения при отказе терморегулятора и не помешает взрыву внутри устройства, который разрушит не только бойлер, но и стены комнаты.

podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-13.jpg
podbiraem-predohranitelnyj-klapan-dlya-vodonagrevatelya-8_0.jpg

Советы по выбору модели клапана

Как уже сказано выше, водонагреватели поступают в продажу с предохранительным клапаном. В связи с этим при покупке новой модели, особенно брендовой, заботиться о подборе детали не нужно.

Необходимость в покупке возникает в трех случаях:

  • вам достался уже подержанный бойлер без элементов обвязки;
  • предохранитель потерялся при переезде;
  • клапан сломался или износился.

Зная модель бойлера, вы легко подберете новый элемент. В инструкции по эксплуатации оборудования можно найти параметры предельного давления – такие же должны быть выбиты на корпусе новой детали.

pr_kl_6-430x287.jpg
Клапан с меньшим значением предельного давления или, напротив, изделие с запасом покупать не нужно. В первом случае вы будете наблюдать постоянную течь из бака, во втором – клапан просто не сработает при возникновении аварийной ситуации

Диаметр резьбы должен совпадать с размерами монтажного штуцера и трубопровода ХВС. Кроме самого устройства, потребуется льняная нить на трубу или резиновая прокладка, если используется гибкая подводка.

Иногда между патрубком бойлера и предохранителем устанавливают вентиль для слива воды. Это допустимая, разрешенная схема обвязки, но при одном условии – вентиль необходимо монтировать на горизонтальном отводе от магистрали подачи воды. Никаких запорных устройств между предохранительным клапаном и водонагревателем находиться не должно.

Можно ли ставить другие клапаны

Иногда вместо специального предохранительного клапана для бойлера ставят подрывной, который предназначается для аварийного сброса воды на отоплении. Хоть функции у них и похожи, но основной режим работы отличается в корне. Подрывной должен срабатывать только в аварийных ситуациях. Он рассчитан на залповый сброс большого объема жидкости. Для постоянного стравливания небольших порций воды он не подходит. Соответственно, работать корректно не будет.

Другой случай — установка только обратного клапана. Он не даст стечь воде при понижении давления в водопроводе, но от повышения давления в бойлере не спасет. Так что этот вариант тоже не работоспособен.

Как установить клапан

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

ustanovka-klapana-1.jpg

  • 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:

ustanovka-klapana.jpg

Важно. Нельзя вместо клапана предохранительного ставить обычный обратный, как это делают некоторые пользователи. Обратный клапан не защищает водонагреватель от высокого давления, а только удерживает воду внутри бака. Как нельзя выполнять обвязку бойлера, показано ниже на фото:

nepravilnyj-montazh.jpg

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.

kapaet-s-predohranitelnogo-klapana.jpg

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.

Примечание. Отсутствие прокапывания воды не всегда говорит о неисправности предохранительного устройства. В автономных системах водоснабжения с насосной станцией давление не превышает 3 Бар и клапан может капать очень редко, так, что вы этого и не заметите.

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.

reguljator-davlenija-vody.jpg

Проверка на исправность

В домашних условиях можно довольно легко выяснить, исправен ли предохранительный клапан, установленный на водонагревателе. Для этого нужно только установить регулировщик температуры на максимальное значение, и открыть кран с горячей водой. Если после того как вода в бойлере нагреется до нужной температуры, излишки жидкости начнут вытекать через предохранительный клапан, значит, он вполне пригоден к работе. Если вода через клапан не вытекает, вероятнее всего, он неисправен.

predohranitelnyj-klapan-dlya-bojlera-13.jpg

Регулировка клапана для бойлера

predohranitelnyj-klapan-bojlera.jpg
Предохранительный клапан для бойлера, регулировка

Купив предохранительный клапан для бойлера, регулировка которого производится вручную установите механизм вышеописанным способом.

  • Произведите полный монтаж, подключение и заполнение водонагревателя.
  • Включите аппарат в режиме, близком к максимальному в соответствии с инструкцией производителя.
  • Сразу по достижении заданного параметра температуры проворачивайте регулировочный винт или ручку, в зависимости от модели клапана, пока из штуцера не начнет вытекать вода.
  • Слейте из бака часть жидкости. В резервуаре освободиться пространство, которое заполнится холодной водой. Соответственно температура внутри нагревателя упадет. Включите еще раз предельный режим работы бойлера. Теперь вода из канала сброса потечет автоматически. Если этого не произойдет, ослабьте пружину до появления тонкой струйки. Проверьте еще одним циклом слива и повторного нагрева.
  • Установите рабочий режим порядка 60о. Не стоит без крайней необходимости постоянно пользоваться более высоким температурным режимом. Это может спровоцировать повышенный износ теплообменника.

Обслуживание

В процессе пользования, в зависимости от интенсивности расхода горячей воды требуется промывать предохранительный клапан для бойлера от накипи, фрагментов ржавчины из труб и других посторонних взвесей в воде. Для этого нужно просто иногда открывать канал аварийного сброса излишков жидкости с помощью рычага.

Не следует пользоваться этим механизмом для опорожнения водонагревателя. Оседающие на дне резервуара частицы проходя через пружину стравливания будут застревать и создадут помехи для ее дальнейшей нормальной работы.

Соблюдая все правила пользования водонагревателем и следя за исправной работой предохранительного клапана, Вы будете уверенно и безопасно пользоваться горячей водой.

Предохранительные клапаны для насосов

 

Клапаны

 Предохранительный клапан для насосов

наряду с кранами, дисковыми затворами и задвижками являются одним из типов трубопроводной арматуры. Слово «клапан» пришло в русский язык из немецкого, в котором существительное Klappe имеет много значений, одно из которых, наиболее близко передающее сущность этого технического устройства, ─ крышка. Подобно крышке клапан открывает-закрывает проход для рабочей среды. Его главный отличительный признак ─ запирающий (или регулирующий) элемент перемещается параллельно оси потока среды.

Безусловными достоинствами клапанов при их сравнении с другими типами трубопроводной арматуры являются небольшие масса и размеры, высокая степень герметичности, быстродействие (незначительное время срабатывания), малая строительная высота (размер от горизонтальной оси проходного сечения корпуса до верхнего торца штока при полном открытии). Легко выполняется регулировка предохранительных клапанов. 

Уже во времена Древнего Рима применялись мембранные клапаны, с помощью которых регулировали заполнение водой больших емкостей. Мембранные клапаны, особенно эффективные  для управления потоками агрессивных сред, используют и в XXI столетии. Конечно, сегодня они совсем другие, ─ вместо сырой кожи их мембраны (диафрагмы) изготавливают из натурального каучука, бутилкаучука, нитрилкаучука и т. д.

Эпоха подлинного расцвета клапанов как сегмента трубопроводной арматуры наступила после изобретения одного из главных драйверов, начавшейся в 18 в. промышленной революции, ─ паровой машины. Стремительно развивавшейся машинной индустрии в огромных количествах потребовались предохранительные клапаны для котлов, поэтому возникло большое количество предприятий, главным направлением деятельности которых стали «паровые» предохранительные клапаны.

 

Предохранительная арматура

Предохранительная и защитная арматура Ареопаг

─ один из видов арматуры. Ее главное назначение ─ автоматическая защита трубопроводов и оборудования (насосного в т. ч.) «от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды». (В кавычках ─ цитата из «ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения»).

Сброс рабочей среды в аварийном режиме предохранительным клапаном ─ один из наиболее показательных примеров, раскрывающих понятие термина «срабатывание арматуры». Его способ может быть разным: непосредственно в окружающую среду (предохранительные клапаны открытого типа) или в отводящий трубопровод, т. е. систему с более низким давлением (предохранительные клапаны закрытого типа). Очевидно, что при дозировании дорогостоящих, экологически небезопасных реагентов второй вариант ─ единственно возможный.

В технической литературе можно встретить термины «предохранительно-сбросный клапан» (сокращенно ПСК), «клапан предохранительный сбросной», адресованные к клапанам, устанавливаемым в частности в системах транспортировки и распределения газа (предохранительный клапан для газа). В уже упоминавшемся выше ГОСТ 24856-2014 термин «сбросная арматура» не упоминается вовсе, а словосочетание «сбросной клапан» ─ лишь как термин, нерекомендуемый к использованию для обозначения  предохранительного пропорционального клапана, т. е. клапана, запирающий элемент которого открывается пропорционально возрастанию давления рабочей среды. В отличие от предохранительных клапанов пропорционального действия в двухпозиционных предусмотрено только два режима «закрыто» и «открыто», и расстояние между двумя крайними положениями преодолевается затвором фактически мгновенно, без заметного изменения давления рабочей среды.

 

Назначение предохранительного клапана

─ уберечь детали системы (если рабочей средой является жидкость, ─ гидравлической системы) от перегрузки. Когда насос подает рабочую среду, а возможности для ее выхода нет, ─ например, из-за перекрытия трубопровода линии нагнетания осадком из твердых частиц или в случае ошибочного закрытия запорного клапана на линии нагнетания, ─ давление в системе будет увеличиваться до тех пор, пока не выдержит и не сломается ее самое слабое звено. По названию наиболее дорогостоящего и технически сложного элемента системы клапан могут называть ─ предохранительный клапан для котла, предохранительный клапан для водонагревателя, предохранительный клапан для бойлера, предохранительный клапан цистерны, и, конечно, предохранительный клапан для насоса.

Недопустимое превышение давления может быть обусловлено различными причинами. Это и т. н. «человеческий фактор», проявляющийся в ошибках персонала при монтаже или эксплуатации оборудования; нарушения в работе технических устройств вследствие их поломок; физические процессы, происходящие в рабочей или окружающей среде, например, резкий рост поступления тепловой энергии. Последствия, которыми это грозит, могут быть фатальными как для самих гидравлических систем, так и обслуживающего персонала, поэтому немедленное реагирование на избыточное давление ─ важнейшее звено в комплексе мероприятий, направленных на обеспечение надежной и безопасной работы гидросистем.

Предохранительный клапан Ареопаг

Установка предохранительного клапана обеспечивает защиту от недопустимого повышения давления. Использование слова «защита» дает основание говорить, что в широком смысле слова любой  предохранительный клапан и предохранительный клапан дозировочного насоса в т. ч. является защитным. Хотя в действующем ГОСТ 24856-2014. терминов «защитная арматура» и «защитный клапан» нет. Но в предыдущем, действовавшем до 31 марта 2015 года  «ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения», термин «защитная арматура», как арматура, предназначенная «для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров», присутствует. В число этих параметров может входить не только давление (предохранительный клапан давления), но и температура. ГОСТ 24856-2014 устанавливает термин «предохранительный клапан, срабатывающий от температуры», т. е. предохранительный клапан, чувствительный элемент которого при повышении температуры рабочей среды в защищаемом объекте перемещает запирающий элемент для сброса рабочей среды и снижения температуры».

 

Устройство предохранительного клапана

определяет его место в классификации данного класса технических устройств, отличающихся широким разнообразием конструктивных решений.

В зависимости от того, посредством чего создается противодействующее рабочей среде усилие на запирающий элемент, различают следующие типы предохранительных клапанов ─ клапан предохранительный пружинный, рычажно-грузовой, рычажно-пружинный, с мембранным чувствительным элементом. Также есть предохранительный клапан с газовой камерой или предохранительный клапан газовый.

Выше уже было отмечено, что предохранительные клапаны бывают пропорциональными и двухпозиционными.

Различают предохранительные клапаны сильфонные и несильфонные. В первых сильфон используется для герметизации штока, а также в качестве силового или чувствительного элементов.

Изготавливают предохранительные клапаны с подрывом, т. е. оснащенные устройством для пробного срабатывания при давлении настройки или ниже его, а также без подрыва. Давление настройки ─ это наибольшее избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивает заданную герметичность.  В ассортименте «Завода дозировочной техники Ареопаг» предохранительные клапаны представлены в двух исполнениях: с подрывом и без.

Исполнение предохранительного клапана Ареопаг

Тип проточной части корпуса дает основание разделять  предохранительные клапаны проходные, у которых патрубки расположены на одной оси, и предохранительные клапаны угловые. 

В зависимости от того, какая технология использовалась при изготовлении корпуса, различают предохранительные клапаны сварные, литые, штампованные,  кованые. Возможна комбинация нескольких технологий ─ предохранительные клапаны комбинированные: ковано-сварные, ковано-литые, штампо-сварные, лито-сварные.

Важный аспект для тех, кому необходимо предохранительный клапан купить,  ─ его способ присоединения к трубопроводу. Различают предохранительные клапаны фланцевые и бесфланцевые: под приварку, муфтовые, штуцерно-торцовые, цапковые.

Фланцевым и бесфланцевым может быть основной разъем «корпус-крышка предохранительного клапана».

Выбор материала проточной части и запирающего элемента зависит от  свойств перекачиваемой среды. В «ЗДТ Ареопаг» проточную часть изготавливают из никелевого и титанового сплавов, а также хромистых, хромоникелевых и  хромоникелемолибденовых сталей. 

Предохранительные клапаны могут быть мало-, средне- и полноподъемными. Для малоподъемных ход запирающего элемента не превышает 1/20 диаметра седла; для полноподъемных эта величина равна или больше ¼.

 

Примеры использования предохранительных клапанов насоса

встречаются повсеместно. Очень показательный ─ система гидроусилителя руля в автомобиле. Работающий в ней масляный насос снаряжен, как правило, встроенным предохранительным клапаном, настроенным в зависимости от марки автомобиля на давление от 60 до 125 атм. Срабатывать он может, когда выкрученный до упора руль остается в таком состоянии несколько секунд. Для эксплуатации в условиях бездорожья, может устанавливаться внешний предохранительный клапан масляного насоса (внутренний при этом отключается).

Предохранительный клапан ставят в нагнетательном канале основного насоса гидравлических экскаваторов. Отрегулированные на определенную величину начала открытия предохранительные клапаны встроены в корпуса маслоперекачивающих насосов на тепловозах.

Предохранительный клапан насоса используется в металлорежущих станках, где для обеспечения плавности движения и устойчивости режимов резания предусмотрено использование противодавления. Благодаря этому не происходит резкого увеличения скорости инструмента при стремительном уменьшении нагрузки. Например, при прекращении контакта инструмента с обрабатываемой деталью.

В буровом оборудовании срабатывание предохранительного клапана насоса, перекачивающего промывочную жидкость, служит сигналом для прекращения бурения, что позволяет предупредить повреждение керноприемной трубы.

В нефтегазовом комплексе предохранительные клапаны исключают разрушение (разрыв) нагнетательной системы цементировочных агрегатов.

Как правило, предохранительными клапанами, служащими для выпуска части раствора из камеры нагнетания, снаряжаются насосы, используемые в теплоэнергетике. При этом жидкость направляется в находящийся выше расходный бак, что позволяет экономить реагенты и предупреждает попадание едких брызг на обслуживающий персонал.

 

Работа предохранительного клапана

дозировочного насоса заключается в том, что когда давление превышает заданное значение, он открывается, и дозируемая рабочая среда перенаправляется в дозировочный бак. Применяемые во многих областях технологий дозировочные насосы могут быть оснащены встроенным предохранительным клапаном и (или) внешним предохранительным клапаном на напорном трубопроводе. Настройка предохранительного клапана зависит от условий эксплуатации: клапан предохранительный 1 бар, клапан предохранительный 2 бар и т. д.

Предупреждать последствия аварийного превышения давления предохранительные клапаны могут самостоятельно (предохранительные клапаны прямого действия) или являясь частью многокомпонентных устройств. Таких, как например, импульсно-предохранительные устройства (ИПУ), в которых главный предохранительный клапан (ГПК), он же предохранительный клапан непрямого действия, устанавливают на магистрали. А импульсный предохранительный клапан меньшего сечения, размещенный на пилотной линии, служит для ГПК управляющим элементом.

Основные технические характеристики предохранительных клапанов ─ условный проход, а также давление ─ номинальное, настройки, пробное на входе, полного открытия, начала открытия, закрытия.  

Номинальный диаметр прохода DN предохранительных клапанов насосов производства «ЗДТ «Ареопаг» составляет 4, 6, 20, 15 мм, номинальное давление ─ 6,3, 16, 40, 63, 100, 160, 250, 320, 400 кгс/см2. Давление начала открытия ─ от 1,05 Pн до 1,07 Pн, давление полного открытия ─ 1,1Pн или 1,15Pн, давление закрытия не менее 0,8 Pн. Pн ─ давление настройки, максимальное значение которого равно номинальному давлению PN.

Клапаны «ЗДТ «Ареопаг» могут эксплуатироваться с жидкостями, обладающими следующими параметрами:

  • температура ─ от минус 40 до плюс 200 OC;
  • водородный показатель ─ pH 0-14;
  • плотность ─ до 2000 кг/м3;
  • доля неабразивной твердой фазы ─ до 10 %;
  • кинематическая вязкость 3,5х10-7…3х10-2 м2/с.

Клапаны производства «ЗДТ Ареопаг» поставляются отдельно и в составе насосных дозировочных установок.

 

Предохранительные клапаны составляют лишь малую часть ассортимента и общего объема продукции, выпускаемой ведущим российским производителем дозировочного оборудования «ЗДТ Ареопаг». Но как все сделанное на этом предприятии их отличают высокое, не уступающее лучшей зарубежной продукции качество  и полностью соответствующая реалиям российского рынка цена. А это и есть два главных условия эффективного полноценного импортозамещения.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о