Предохранительный клапан котла: Предохранительный клапан в системе отопления

Малоподъемный и полноподъемный

В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.

Полноподъёмные защитные устройства имеют колокол. Его задача состоит в том, чтобы помочь затвору достигнуть полного подъёма. Полноподъёмные используют, в основном, в тех системах, в которых среда сжимается.
Пропорциональные открывают затвор соразмерно увеличению давления и объём сбрасываемой среды пропорционально увеличивается с подъемом затвора. Эти защитные устройства применяют для воды и других жидких сред.

Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

• открытие затвора согласно необходимости;
• лёгкую конструкцию;
• низкую стоимость;
• автоматически возникают колебания.

Двухступенчатые предохранительные устройства открывают затвор мгновенно. Их запрещено устанавливать в контуре ГВС, так как это приводит к падению давления в системе, а после этого устройство мгновенно закрывается, провоцируя гидравлический удар.

Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Как выбрать надежный клапан

В проекте отопительной системы нужно чётко определять предельные допустимые значения давления. Также учитывается продуктивная способность бойлера или насоса, объём, особенности циркуляции температуры рабочей среды. Исходя из этого подбирается тип и конструктивные особенности.
Из ранее перечисленных видов пользователям рекомендуется использовать пружинные предохранительные клапаны. Они отлично подойдут для котлов с небольшой мощностью. Также используют устройства с низким или средним подъёмом для водогрейных систем.

Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

Запрещено устанавливать защитное устройство с завышенным порогом срабатывания. Оно не сработает, когда это необходимо.

Традиционный подрывной клапан имеет доступную цену, легко устанавливается. Это устройство хорошо защищает закрытую систему отопления с газовым илиэлкетрическим котлом, так как при возникновении аварии нагрев прекращается сразу.
Также не рекомендуется приобретать дешёвую китайскую арматуру. Она ненадёжна и протекает сразу, после первого подрыва.

Место установки предохранительных клапанов

При выборе места для установки предохранительных устройств необходимо соблюдать ряд правил:

1. Импульсные клапаны нужно монтировать в закрытых помещениях, при этом учитывать для какого климата они предназначены (умеренного или тропического).
2. Для обслуживания, ремонта, сборки и разборки изделий рекомендуется организовать так место, чтобы эти действия были без вырезки из системы водопровода.
3. Выполнять установку, соблюдая проектные рабочие чертежи.
4. Главный клапан монтируют приваривая к штуцеру только вверх вертикально. Возможно отклонение, но не больше 0,2 мм на 100 мм высоты защитного устройства.
5. При приваривании исключить возможность попадания в его полость брызг, грата, окалины.
6. Швы после варки нуждаются в термообработке, основываясь на требования действующей инструкции по монтажу оборудования системы водопровода.
7. На трубах, которые подходят к клапану и трубопроводах сброса напора, запрещено устанавливать запорные устройства и фильтры.
8. Рычаг клапана устанавливается горизонтально.
9. Для того, чтобы контролировать напор, перед фитингом нужно поставить манометр.
10. Клапан для системы отопления можно монтировать в нескольких местах трубопровода.

Настройка предохранительных клапанов

Настройку защитных устройств выполняют после установки и промывки системы.

Проверка предохранительных клапанов проходит в несколько этапов:

1. Настройка давления, которое устанавливается немного выше предельного рабочего давления.
2. Проверка напора при открытии, оно не должно превышать минимальное. Соответствует нормальному режиму работы. Настроить давление в пружинном предохранительном клапане можно с помощью вращения регулирующего винта, который сжимает пружину. Рычажной настраивается изменением массы груза.
3. Проверка полного открытия и закрытия.

Настройку можно не проводить для предохранительных устройств, в которых давление фиксируется заводом изготовителем.
Предохранительный клапан можно считать готовым к эксплуатации, если обеспечена воздухо- и водонепроницаемость, хорошо открывается и закрывается затвор, давление начала открытия и закрытия имеют отклонения в пределах допустимого для данного вида (смотреть паспорт устройства).

Периодичность проверки предохранительных клапанов – 1 раз в квартал.

После всех манипуляций по настройке обязательно следует пломбировка, присвоение номера и нанесение его на корпус защитного устройства (или на табличку, приваривается она к корпусу клапана на ней указывается: место монтажа, давление), составить эксплуатационную карточку или технологический паспорт.

Акт настройки

Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.

Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются».
В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.

Скачать образец акта.

Предохранительный клапан в системе отопления частного дома

Любое котельное оборудование, устанавливаемое в частном доме или на предприятии, представляет собой источник опасности. Водяная рубашка котла – это тот же сосуд, находящийся под давлением, а потому он считается взрывоопасным. Чтобы свести опасность к минимуму, в современных теплогенераторах, а также в схемах их обвязки предусматривается множество защитных устройств и систем. Одно из самых простых и в то же время распространенных устройств — предохранительный клапан в системе отопления. О нем и пойдет речь в данном материале.

Где устанавливается предохранительный клапан?

Чтобы ответить на данный вопрос, надо вначале разобраться, для чего он служит. Цель установки этого нехитрого устройства – для защиты систем отопления, недопущения повышенного давления теплоносителя в них. Таковое может возникнуть в результате перегрева воды в котле, особенно это касается агрегатов, сжигающих твердое топливо. Когда теплоноситель в котловом баке закипает и начинается парообразование, за этим следует скачок давления в системе. Последствия могут быть такими:

• протечки и разрывы трубопроводов отопления, чаще всего – на соединениях;
• разрушение полимерных труб и фитингов;
• взрыв котлового бака, опасность электрического замыкания в котельной.

От всех этих неприятностей может защитить один небольшой клапан простой конструкции. Исходя из того, что рост давления до критического предела возникает в котле, предохранительный клапан необходимо ставить как можно ближе к нему, на подающем трубопроводе. Некоторые производители котельного оборудования комплектуют свои изделия так называемой группой безопасности, в которую входит сбросной клапан, манометр и автоматический воздухоотводчик. Группа вмонтирована прямо в водяную рубашку агрегата.

Необходимо отметить, что предохранительные клапаны для отопления используется в схемах далеко не всегда. Например, когда источником тепла в доме является газовый или электрический котел, то сбросное устройство не требуется. Причина в наличии автоматики безопасности в этих видах теплогенераторов и отсутствие какой-либо инерции. То есть, при достижении установленной температуры теплоносителя газовая горелка или электрический элемент отключаются и нагрев прекращается практически сразу.

Другое дело – твердотопливный котел или печь с водяным контуром, здесь установка предохранительного клапана обязательна. Когда дрова в топке разгорелись и вода в сети достигла требуемой температуры, нужно уменьшить ее нагрев. Закрывается доступ воздуха в камеру сгорания и пламя затухает, но раскаленная топка по инерции продолжает нагонять температуру. Если процесс идет около предельных значений (температура 90—95 ºС), то парообразование в такие моменты неизбежно.

Как уже говорилось выше, за вскипанием следует рост давления, предотвратить который может предохранительный клапан системы отопления. Он автоматически откроет путь наружу для образовавшегося пара и выпустит его, тем самым понизив давление до нормального. Затем устройство самостоятельно закроется и будет снова находиться в дежурном режиме.

Устройство и принцип действия клапана

Конструкция клапана чрезвычайно проста. Корпус изготавливается из качественной водопроводной латуни по технологии горячего штампования из двух литых деталей в полутвердом состоянии. Общее устройство предохранительного клапана показано на рисунке:

Главный рабочий элемент клапана – пружина.  Ее упругость определяет силу давления, которое должно воздействовать на мембрану, закрывающую проход наружу. Последняя в нормальном положении находится в седле с уплотнителем, поджатая пружиной. Верхним упором для пружины служит металлическая шайба, закрепленная на штоке, чей конец прикручен к пластмассовой рукоятке. С ее помощью осуществляется регулировка клапана. Мембрана и уплотнительные элементы выполняются из полимерных материалов, пружина – из стали.

Весь этот нехитрый механизм действует так. В обычном (дежурном) режиме, пока параметры теплоносителя находятся в заданных пределах, мембрана закрывает вход во внутреннюю камеру. Как только возникает ситуация, близкая к аварийной и давление в системе отопления частного дома возрастает, пароводяная смесь начинает подпирать мембрану. В определенный момент сила давления теплоносителя преодолевает упругость пружины, открывает мембрану, попадает в камеру, а из нее – наружу через боковое отверстие.

Когда некоторое количество воды покинет систему, давление снизится настолько, что не сможет противостоять пружине и мембрана снова закроет проход. Случается, что срабатывание механизма происходит циклично, особенно если тепловой агрегат работает на пределе и температура теплоносителя близка к максимальной (90—95 ºС). На практике, когда подрывной клапан для котла срабатывает очень часто, он теряет герметичность и начинает подтекать.

Если вами обнаружены свежие следы потеков из предохранительного механизма, то это явный признак работы теплогенератора в экстремальном режиме либо наличия неисправностей в системе отопления, например, в расширительном баке.

Рекомендации по выбору и установке

Поскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя.

Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар.

Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра.

На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь.

Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи.

Заключение

Safety Valve 101 — North American Safety Valve Industries, Inc.

Небольшое знакомство с продуктом поможет вам выглядеть очень умным в глазах покупателей, что обычно означает увеличение количества заказов на все, что вы продаете. Вот несколько вещей, которые следует помнить о предохранительных клапанах, чтобы ваши клиенты думали, что вы гений.

Предохранительный клапан необходим для всего, что находится под давлением. Это может быть котел (высокого или низкого давления), компрессор, теплообменник, экономайзер, любой сосуд высокого давления, деаэраторная емкость, стерилизатор, после редукционного клапана и т. д.

Под предохранительным клапаном обычно понимается клапан, пропускающий пар, воздух или газ, а предохранительный клапан используется для жидкости. Некоторые клапаны делают и то, и другое.

Существует четыре основных типа предохранительных клапанов: обычные, сильфонные, пилотные и температурно-напорные. Для этой колонки мы будем иметь дело с обычными клапанами.

Предохранительный клапан — простое, но деликатное устройство. Это просто два куска металла, сжатые пружиной. Он пассивен, потому что просто сидит и ждет повышения давления в системе. Если все остальное в системе работает исправно, то предохранительный клапан никогда не сработает.

Почему заданное давление выше рабочего давления

Предохранительный клапан НЕ герметичен на 100% до заданного давления. Это очень важно. Предохранительный клапан немного похож на чайник. При повышении температуры в чайнике он начинает шипеть и плеваться, когда вода почти закипит. Предохранительный клапан работает так же, но с давлением, а не с температурой. Давление настройки должно быть как минимум на 10 % выше рабочего давления или на 5 фунтов на кв. дюйм, в зависимости от того, что больше. Таким образом, если система работает при манометрическом давлении 25 фунтов на квадратный дюйм, то минимальное давление срабатывания предохранительного клапана будет составлять 30 фунтов на квадратный дюйм.

Большинство производителей клапанов предпочитают перепад давления 10 фунтов на кв. дюйм, чтобы у клиента было меньше проблем. Если клапан расположен после редукционного клапана, выясните максимальное давление, которое может выдержать оборудование, расположенное ниже по потоку. Если он выдерживает давление 40 фунтов на кв. дюйм, установите клапан на 40. Если заказчик работает при давлении 100 фунтов на кв. дюйм, то 110 будет минимальным. Если максимальное давление в этом случае 150, то ставим 150. Оборудование все равно защищено и у них не будет столько проблем с предохранительным клапаном.

Вот еще одна причина, по которой предохранительный клапан установлен выше рабочего давления: когда он сбрасывает давление, ему нужно место для отключения. Это называется ПРОДУВ. В паровом и воздушном клапане есть как минимум одно, если не два регулировочных кольца, помогающих контролировать продувку. Они настроены на отключение клапана, когда давление падает на 6% ниже установленного давления. Есть варианты до 6%, но для наших целей этого вполне достаточно. Таким образом, если вы используете котел на 100 фунтов на квадратный дюйм, а предохранительный клапан установлен на 105, вероятно, произойдет утечка. Но если бы это было не так, продувка была бы установлена ​​на 99, и клапан никогда не закроется, потому что рабочее давление будет больше, чем продувка.

Все предохранительные клапаны, работающие на паре или воздухе, должны иметь испытательный рычаг. Это может быть простой открытый рычаг или полностью закрытый упакованный рычаг.

Убедитесь, что ваши клиенты получают правильный размер

Размер предохранительных клапанов зависит от скорости потока, а не от размера трубы. Если клиенту нужен 12-дюймовый предохранительный клапан, спросите у него скорость потока и настройку давления. Вероятно, окажется, что им нужен 8х10 вместо 12х16. Предохранительные клапаны не похожи на задвижки. Если у вас 12-дюймовая линия, вы устанавливаете 12-дюймовую задвижку. Если предохранительные клапаны имеют слишком большой размер, они не будут работать должным образом. Они будут болтать и забивать себя до смерти.

Чем ниже уставка давления и выше скорость потока, тем больше требуется клапан.

Предохранительные клапаны необходимо выбирать для наихудшего возможного сценария. Если вы подбираете редукционную станцию, в которой давление пара 150 фунтов на кв. дюйм снижается до 10 фунтов на кв. дюйм, вам нужен предохранительный клапан, рассчитанный на 150 фунтов на кв. клапан после редукционного клапана, потому что корпус клапана должен выдерживать давление пара 150 фунтов на квадратный дюйм в случае отказа редукционного клапана.

Мусор + посадочная поверхность = утечки

Посадочная поверхность в предохранительном клапане на удивление мала. В клапане 3×4 посадочная поверхность имеет ширину 1/8 дюйма и окружность 5 дюймов. Все, что нужно, это один щелчок с куском мусора, проходящим через него, и он может протечь. Вот пример: у Folgers был завод в центре Канзас-Сити, на котором 6×8 СНЯТЫЙ Consolidated 1411Q был установлен на 15 фунтов на квадратный дюйм. Клапану, наверное, 70 лет. Мы его починили, но он протекал, когда его снова установили на заводе. Это было после редукционного клапана, и я спросил его, играл ли он с редукционным клапаном и повышал ли давление, чтобы сработал предохранительный клапан. Он сказал нет, но я ему не поверил. Я сказал ему, что клапан не протекал, когда он покидал наш магазин, и чтобы он отправил его обратно.

Когда он вернулся, я положил его на выходной фланец и посмотрел на вход. Между седлом и диском торчал 12-дюймовый сварочный стержень с наконечником. Этот стержень был из оригинальной конструкции и не был выдут должным образом, и только сейчас он был освобожден. Парень из техподдержки мне не поверил, подошел и сам все увидел (это было до сотовых телефонов, когда можно было сфотографировать).

Устранение неисправностей: некоторые вопросы, которые необходимо задать

Если возникла проблема с предохранительным клапаном, 9В 9% случаев это не предохранительный клапан или компания, которая его установила. Могут быть и другие причины повышения давления в системе перед предохранительным клапаном. На некоторых заводах по производству этанола возникают проблемы с запуском котлов. Клапаны настроены на 150, и они работают на 120, но при запуске давление уходит от них, и возникает всплеск, который создает достаточное давление, чтобы вызвать утечку, пока все не станет под контролем.

Если ваш клиент жалуется на течь клапана, задайте вопросы до отправки замены. Какое рабочее давление ниже предохранительного клапана? Если оно слишком близко к установочному давлению, они должны понизить свое рабочее давление или поднять установочное давление на предохранительном клапане.

Клапан установлен вертикально? Если он расположен под углом 45 градусов, горизонтален или перевернут, его необходимо исправить. Я слышал о двух клапанах, которые были перевернуты в мои 47 лет. Один был на паровом тракторе, а другой — на компрессорной станции высокого давления в пустыне Нью-Мексико. Он купил клапан 1/4″, установленный на 5000 фунтов на квадратный дюйм. Со стороны выхода он оставил торцевую заглушку на выходе и проделал в ней отверстие для булавки, чтобы можно было услышать, протекает он или нет. Он нажал на переключатель, и когда давление достигло 3500 фунтов на квадратный дюйм, торцевая крышка вылетела, как ракета, мимо его носа. Я сказал ему повернуть этого лоха в правильном направлении, и у него не должно быть никаких проблем. Я никогда не слышал от него, так что я думаю, что это сработало.

Проверьте выпускной трубопровод

Если заданное давление правильное и клапан стоит вертикально, спросите, поддерживается ли выпускной трубопровод чем-либо, кроме предохранительного клапана. Если у них нет подвесок для труб, стены или чего-то еще, чтобы снять напряжение с предохранительного клапана, он будет протекать.
В Спрингфилде, штат Миссури, был завод, который не мог запуститься из-за протечки 2-дюймового клапана на резервуаре. Оно было установлено на 750 фунтов на квадратный дюйм, и завод заменял его 5 раз. Мы не собираемся заменять какие-либо клапаны, пока не будут даны ответы на определенные вопросы. Меня вызвали для решения проблемы. Рабочее давление было 450, так что это не было проблемой. Он был в вертикальном положении, поэтому мы перешли к трубопроводу. Можно было сказать, что парень разговаривал по мобильному телефону, когда я спросил, есть ли какой-нибудь трубопровод на розетке. Глядя на инсталляцию, он сказал, что у него есть 2-дюймовая линия, выходящая в соединение 2 × 3, поднимающаяся на этаж в соединение 3 × 4 и поднимающаяся на другой этаж. Я спросил его, есть ли какая-то поддержка для этого бардака, и он повесил трубку. Он не сказал спасибо, не попрощался и не прислал мне рождественский подарок.

Трубочная марихуана — еще один проблемный ребенок. Удостоверьтесь, что ваши подрядчики ослабили дурман. На сегодня достаточно, класс. Спасибо за терпеливость. И спасибо за ваше дело.

Просмотреть еще статьи

Внутри предохранительного клапана

Предохранительные клапаны; у каждого парового котла он есть. Именно этот клапан, прикрепленный к паровому пространству котла, большинство людей считают, что он никогда не понадобится, так как с их котлом не бывает аварий. Что ж, к счастью для законов и кодексов, предохранительный клапан — это прецизионный клапан, который должен быть последней линией защиты, прежде чем в котле произойдет немыслимое. В этом посте мы рассмотрим общую работу предохранительного клапана, чтобы помочь кому-то лучше понять, как он должен работать.

Каждый предохранительный клапан имеет табличку с техническими данными, прикрепленную к клапану. Паспортная табличка — это как VIN на машине — если ее нет, то и предохранительный клапан, и машина — просто металлолом. Этот тег данных содержит важную информацию о предохранительном клапане, чтобы гарантировать, что это правильный клапан для применения.

Давление срабатывания предохранительного клапана — это давление, при котором клапан откроется. Эта уставка давления должна быть равна или меньше максимально допустимого рабочего давления (MAWP), указанного на сосуде под давлением. Вторая цифра — это пропускная способность в фунтах/час. Когда предохранительный клапан открывается, он должен выпустить определенное количество пара, чтобы давление в сосуде высокого давления не повышалось даже при открытом клапане. Как малые, так и большие котлы могут иметь предохранительные клапаны с уставками 150 фунтов на квадратный дюйм, но производительность LBS/ч маленького котла будет меньше, чем у большого котла.

Предохранительный клапан имеет круглый диск, который прижимается к седлу пружиной, тщательно настроенной на определенное давление. Предохранительный клапан откроется, когда давление под диском превысит давление пружины, прижимающей диск. Как только диск начинает подниматься, пар затем попадает в камеру сжатия (камера вокруг диска, которая позволяет пару увеличивать свое давление на диск, отталкиваясь от большей площади поверхности). Теперь клапан полностью откроется, выпуская пар.

Итак, если предохранительный клапан настроен на открытие при 150 фунтов на квадратный дюйм, и кто-то проверяет клапан, подавая давление 150 фунтов на вход в клапан, почему клапан не закрывается сразу же, когда давление падает ниже 150 фунтов на квадратный дюйм? Как упоминалось ранее, когда диск поднимается, пар поступает в камеру сжатия, которая обнажает большую часть площади диска и увеличивает силу, действующую на диск. Это увеличение позволяет удерживать клапан открытым с меньшим усилием, и как только разница в силе уменьшится, клапан сядет. Вот как создается перепад, и именно поэтому клапан не постоянно открывается и закрывается, когда давление достигает заданного значения.

При проверке предохранительного клапана необходимо убедиться, что давление внутри котла находится в пределах 20% от уставки клапана. Если вы поднимаете клапан, когда давление не близко к заданному значению, это создает нагрузку на пружину, что может привести к неправильному давлению пружины в клапане. Подняв рукоятку клапана для проверки, убедитесь, что седла клапана затянуты и нет утечек. Утечки могут вызвать накопление коррозии, что повлияет на работу клапана.

Важно регулярно проверять предохранительный(е) клапан(ы) на котле, регистрировать результаты проверки и заменять их в соответствии с передовой практикой. Некоторым инспекторам котлов нравится, когда предохранительные клапаны меняются каждый год — для этого потребуется иметь на месте запасной клапан. Клапан, снятый с котла, можно отправить на ремонт и калибровку, и он будет служить запасным предохранительным клапаном, пока не придет время заменить клапан на котле.