Vesnakuhni.ru

Мебель и интерьер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подобрать предохранительный клапан для системы отопления?

Применение предохранительных клапанов в системах отопления

Доброго дня, уважаемые читатели и гости страниц нашего блога.

В данной статье кратко обсудим как рассчитать предохранительный клапан для емкости под давлением.

Предохранительный клапан – это трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением путём

автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного.

В данном случае рассмотрим применение предохранительного клапана, установленного на горизонтальном (вертикальном) баке в системе пенного пожаротушения.

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.

По способу прижима

При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.

Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.

Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.

Принцип работы устройства: на затвор оказывает давление водяной поток, по мере усиления которого сильно повышается степень сжатия пружины. От этого шток золотника поднимается вверх, выпуская лишний пар, и внутритрубный объем жидкости стабилизируется. Тем временем пружина возвращает агрегат в его исходное состояние.

Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.

Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.


Рычажный предохранитель

Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.

По степени поднятия затвора

Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.

Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.


Полноподъемная модификация

Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.

По скорости срабатывания

Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.

Двухпозиционные клапаны срабатывают моментально, полностью открываясь при повышении давления. Рекомендуется ставить такие приборы в сжимаемую среду. Главным недостатком предохранительного элемента является присутствие автоколебаний засова.


Клапан двухпозиционный

Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.

Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:

Устройство клапана и принцип работы

На изображении представлен комбинированный предохранительный и обратный клапан.

По порядку разберемся с устройством и принципом действиях обоих:

Обратный клапан

Комбинированный предохранительный и обратный клапан — устройство

Используется для сохранения направления жидкости и предотвращения порчи оборудования из-за неправильной эксплуатации. Редко, но случаются ситуации, когда отключают воду, кто-нибудь оставляет кран открытым – и воздух заполняет трубы, заставляет жидкость течь в обратном направлении.

Многое оборудование рассчитано на работу лишь в однопоточном режиме, такие условия использования могут его повредить. В данной ситуации оборудование обезопасит обратный клапан – мембрана, которая позволяет воде проходить лишь в одном направлении.

Он устанавливается по направлению тока жидкости, благодаря чему его пружина (изображена на схеме) сжимается и пропускает воду. Если поток останавливается и меняет свое направление, то пружина автоматически снова прижимается и не дает ему двигаться обратно.

Читать еще:  Зачем нужен обратный клапан в системе отопления?

Предохранительный клапан давления

Работает по схожему принципу, но уже с паром. Пружина в каждом клапане настроена на определенное близкое к критическому для системы давление, при котором пар давит снизу на пружину с таким усилием, что она плавно поджимается, стравливая избыточное давление.

Если возникает необходимость, то давление можно спустить и вручную – с помощью ручки сверху клапана.

Под клапаном со временем может накапливаться налет и накипь, из-за чего нарушается плотность прилегания уплотнительного кольца к основанию, и клапан может начать постоянно течь.

В худшем случае запор может прикипеть к основанию – такой клапан уже не способен спускать давление. Поэтому рекомендуется проверять все предохранительные устройства два раза в год.

Последовательность расчета СППК

Для наглядности расчета мы начнем с «Расчета пропускной способности клапана и перейдем к выбору оборудования».

С остальными пунктами которые идут выше по списку вы можете проработать самостоятельно взяв в руки указанные ГОСТы.

Методика расчет пропускной способности клапана указана в Приложении А (обязательное) ГОСТ 12.2.085-2002.

Исходные данные для подбора:

  • Давление начало открытия 1,6 МПа;
  • Рабочее давление 1,4 Мпа;
  • Температура подачи 5/20/25 °C;
  • Расчетная температура -52/50 °C;
  • Давление после редуктора (клапан снижения давления) -1,0 МПа;
  • Среда -пар (вода);

Как подобрать предохранительный клапан

Нередки ситуации, когда наступает необходимость в покупке трубопроводной арматуры, при этом покупатель обладает недостаточным количеством информации по теме, и ему сложно определиться с теми изделиями, которые ему действительно нужны. Задача может показаться сложной на первый взгляд, но если подойти к вопросу логически, то первое впечатление окажется ошибочным.

Если нам требуется предохранительный клапан, то сперва можно определиться с его типом. Они бывают двух типов:

  • закрытого,
  • открытого.

Клапаны закрытого типа, в свою очередь, подразделяются на:

  • с узлом ручного подрыва (узел даёт возможность продублировать срабатывание клапана, если давление достигнет 80% от номинального. В противоположном случае узел заклинит и клапан сломается);
  • без узла ручного подрыва.

Все предохранительные клапаны изначально имеют настройку срабатывания. При достижении критического давления, клапан сработает, сбрасывая его до нормального значения. У некоторых фланцев нет функции отстройки, из-за специальной пружины. Этот момент лучше уточнить при заказе.

Клапан надо будет присоединить. Существует три типа соединений, используемых на трубопроводной арматуре:

  • фланцевое (самое распространенное)
  • муфтовое (используется реже)
  • присоединение с патрубками под приварку (самое редкое).

Помимо типа присоединения клапана, необходимо уточнить ещё несколько параметров:

  1. Размеры и параметры рабочей среды;
  2. Давление настройки клапана, при котором сохраняется герметичность затвора;
  3. Диаметр трубопроводной линии (номинальный);
  4. Номинальное давление;
  5. Тип клапана;
  6. Тип конструктивного исполнения.

Таким образом, зная на что обратить внимание, можно самостоятельно разобраться в вопросе. Кроме того, можно воспользоваться помощью сотрудников организации, в которой предохранительный клапан планируется приобрести.

Подобное техническое устройство в отопительной или другой технологической системе надёжно защитит её от непредвиденного повышения давления и от разрушения каких-либо элементов, которое может произойти в следствие этого.

1 Первый онлайн гипермаркет инженерных систем предлагает своим клиентам предохранительные клапаны по выгодной цене, с возможностью бесплатной доставки до объекта по России и СНГ.

Наши специалисты помогут подобрать необходимую трубопроводную арматуру, отталкиваясь от требований клиента. На сайте [website_name] представлен широкий выбор запорно-регулирующей арматуры для различных сфер применения. Больше информации можно получить по телефону.

Расчет пропускной способности клапана предохранительного по ГОСТ 12.2085—2002

На основе данных составляем таблицу для расчета:

Р — 1.4 МПа Давление настройки (Рабочее давление);

∝² — Коэффициент расхода, соответствующий площади F. (Применим из паспорта на клапан)

Выполним расчет пропускной способности клапана предохранительного:

G= 5,03∙ ∝²∙F∙(( P1- P2)∙ r )^0,5

G=5,03∙0,38∙78,5мм²∙((1,61МПа- 0,1 МПа)∙ 997 кг/м³ )^0,5=5821,8кг/ч

5821,8 кг/ч = 5,839 м³ /ч

5,839 м³ /ч >0,1 м³ /ч

Вывод: G > G1, условие выполняется.

Давление расчетное Р: Избыточное давление, на которое производиться расчет прочности оборудования (в нашем случае сосуд в соответствии с ГОСТ 14249)

Примечание — Расчетное давление, как правило, принимают рваным рабочему давлению или выше.

Давление рабочее Р: Наибольшее (максимальное) избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана.

Читать еще:  Зачем нужен гидроаккумулятор в системе отопления?

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Предохранительный клапан в системе отопления открывается при повышении давления выше заданного значения, после чего часть теплоносителя через него сбрасывается. Затем давление уменьшается и клапан закрывается. Простой принцип действия подразумевает и несложную конструкцию. Тем не менее, есть несколько важных правил установки и эксплуатации аварийного клапана, которые лучше не нарушать, чтобы не повлечь разрушение котла, например…

Когда нужен предохранительный клапан

В замкнутой гидравлической системе, где происходит нагрев жидкости должен устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак. При нагреве, материалы и вещества увеличиваются в объеме, особенно значительно «вырастают» газы и жидкости.

Если свободного пространства не будет, то давление внутри системы начнет повышаться. Корпус будет деформироваться, растягиваться и разрушится в конце концов, выпустив жидкость наружу. Предохранительный клапан необходим во всех замкнутых нагреваемых наполненных жидкостью системах.

Совместная работа клапана и расширительного бака

Расширительный бак в системе отопления призван стабилизировать давление. Но ошибкой является мнение, что с таким баком предохранительный клапан не понадобится. Бак может работать неправильно, оказаться просто без воздуха.

Ошибкой является и обратное мнение, что клапан может взять на себя функции расширительного бака – сбрасывать давление, как только оно слегка повысилось. Этот прибор конструктивно не рассчитан на множественные срабатывания и после нескольких сбросов, через него появляется постоянная течь…

Предохранительный клапан рассчитан только на срабатывание при аварийном повышении давления, свыше нормы, после чего со стороны персонала должны быть приняты меры по устранению причин такой ситуации.

В каких случаях обычно срабатывает клапан

Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.

  • Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
  • Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
  • Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
  • Вскипание котла с массовым выбросом пара.

В каких системах устанавливается защита по давлению

  • Система отопления частного дома снабжается предохранительным клапаном. Даже если в автоматизированных котлах имеются защиты быстрого отключения при росте температуры, рекомендуется снабдить систему независимым аварийным клапаном давления.
  • Также он устанавливается в системе горячего водоснабжения (ГВС), за исключением случая, когда вода нагревается проточным способом ….
  • Аварийный сброс давления устанавливается в отдельных замкнутых контурах системы, нагреваемых теплообменником или другим источником энергии.
  • В различных гидравлических (воздушных) системах, работающих под давлением, или с компрессором….

Конструкция предохранительного клапана, как работает

Основным элементом конструкции клапана давления является пружина, воздействующая на закрывающую тарелку. В нормальном положении тарелка прижимается к седлу и не выпускает жидкость из трубы. При аварийном повышении давления, она приподнимается и жидкость начинает просачиваться на боковой отвод.

Как и где устанавливается предохранительный клапан

Аварийный клапан в системе отопления всегда устанавливается на главной подающей магистрали, выходящей из котла.

Запрещается устанавливать между клапаном и главной магистралью какую-либо запорную арматуру. По сути предохранительный клапан должен быть установлен на подаче как можно ближе к теплообменнику котла, и между ними не должно быть кранов, и диаметр труб не должен уменьшаться.

С твердотопливными котлами аварийный клапан устанавливается в составе выносной группы безопасности.

На автоматизированных котлах клапан можно обнаружить под котлом на подаче.

Рекомендуется оборудовать отводной патрубок клапана прозрачным шлангом направленным в канализацию.

Какое давление срабатывания, какой клапан подобрать

Стандартное заданное давление срабатывания предохранительного клапана для домашней отопительной системы – 3 атм. Обычное предварительное давление воздуха в расширительном баке – 1,5 атм. Рабочее давление в системе после разогрева до максимальных температур – 2,0 – 2,5 атм.

Соответственно, при повышении этого значения, ситуация переходит в разряд «аварийная». При достижении 3,0 атм, или чуть ниже, должно начинаться срабатывание клапана. Напомним, что низший предел прочности отдельного отопительного оборудования, некачественных расширительных баков, например – всего порядка 4,0 атм, и его частенько превышают при ручной закачке теплоносителя…

Читать еще:  Сколько литров воды в батарее отопления?

Выбирать предохранительный клапан для системы отопления нужно только от известного производителя. Этот прибор прост, но сделан должен быть точно, а взрыв котла понравится далеко не всем жильцам…

Что требуют нормативы

Из нормативов можно узнать, что на пути к клапану от теплообменника не должно быт не только запорных устройств, но и регулирующих, а также трубопровода меньшим диамером, чем сам клапан. Настройка давления должна быть выполнена на 15 – 25% больше, чем рабочее давление жидкости. Проверка порога срабатывания должна производится не реже чем один раз в год при плановом обслуживании системы….

Разновидности

В настоящее время выделяется несколько разновидностей предохранительных клапанов, которые классифицируются по ряду критериев:

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Исходя из устройства прижима тарелки бывают:

p, blockquote 18,1,0,0,0 —>

  • пружинные;
  • рычажно-грузовые.

По высоте подъема запорного механизма, клапаны подразделяются на:

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

  • малоподъемные (в таких устройствах тарелка не поднимается выше, чем на 5% от диаметра седельной части),
  • полноподъемные (затвор поднимается достаточно высоко, благодаря чему можно избавиться от достаточно большого объема среды, такой тип хорошо пригоден для систем отопления, в которых в качестве теплоносителя выступают жидкость либо пар).

Учитывая то, с какой скоростью срабатывает клапан, различаются:

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

  • пропорциональные (затвор открывается плавно, исходя из увеличения давления в трубопроводе, в момент когда клапан закрывается — исключается возможность образования гидроударов );
  • двухпозиционные (такие устройства открываются достаточно резко и могут сбросить значительный объем среды, закрываются также резко, что чревато негативными последствиями в виде гидроударов).

Рассмотрим более подробно виды предохранительных клапанов.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Пружинные клапаны

Пружинный предохранительный клапан

Сегодня клапаны, относящиеся к данному типу, достаточно популярны и используются повсеместно. В основном они предназначены для автономных систем отопления.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Конструкция устройства — достаточно простая, но в то же время надежная. Шток золотника зажимается посредством пружины. Сила, с которой будет осуществляться прижим, находится в непосредственной зависимости от степени сжатия этой пружины.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

В конструкцию входит регулирующий механизм, благодаря которому можно задать параметры, согласно которым, в случае возникновения аварийной ситуации, котел будет отключен.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

Рычажно-грузовые клапаны

Такой тип клапанов по внешнему виду напоминает запорное оборудование, в конструкцию которого входит специальный груз, находящийся в непосредственном контакте с золотником. Их взаимосвязь обеспечивается посредством рычага. Обычно рычажно-грузовой клапан устанавливается на трубопроводах с диаметром не ниже 200 мм.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Очень редко монтируется в отопительных системах, базирующихся на котельном оборудовании, которые обычно встречаются в частных домах.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Принцип работы данного механизма заключается в следующем: груз движется по направлению длины рычага и осуществляет регулировку силы, с которой золотник придавливается к седлу. В случае, если давление теплоносителя в системе заходит за пределы допустимой нормы, происходит открытие предохранительного клапана и через выходной патрубок выходит лишняя жидкость.

p, blockquote 27,0,0,1,0 —>

Условия эксплуатации клапанов

После проверки и ревизии клапаны настраиваются и проходят необходимую регулировку на заданное давление. Затем прибор пломбируют. Установка без пломбы категорически запрещена. Все предохранительные клапаны имеют технологический паспорт или «карточки эксплуатации».

Срок эксплуатации предохранительный клапанов напрямую зависит от правильной эксплуатации и обслуживания. Часто в процессе эксплуатации возникают различные дефекты.

Среди них такие распространенные дефекты:

  • утечка
  • пульсация
  • задиры

Утечка характеризуется пропуском рабочей среды. Возникает при повреждении уплотнителей и попадании на них посторонних предметов. А так же при деформации пружины. Устраняется продувкой, притиркой, заменой пружины, правильным монтажом или новой регулировкой клапана.

Пульсация-слишком частое открытие/закрытие. Возникает при суженом сечении или большой пропускной способности. Устраняется проблема правильным подбором необходимых параметров.

Задиры во время эксплуатации возникают в результате перекосов при сборке. Устраняются при помощи механической обработки и дальнейшей правильной сборкой.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector