Клапан предохранительный для сброса избыточного давления в трубопроводной системе

Клапан сброса используется для удаления избыточного количества теплоносителя при превышении рабочего давления в системе. Устройство было разработано в соответствии законом Менделеева-Клапейрона, когда вода при нагревании начинает расширяться и в замкнутой системе оказывает критическое давление на стенки трубопроводов и другого оборудования.

Перегрев воды и ее кипение – нежелательное явление в системах отопления. Рост давления до критических показателей приводит к разгерметизации стыков и затворов, срыву вентилей и кранов, прорыву труб на уязвимых участках.

Клапан предназначен для предотвращения аварийной ситуации. Он представляет собой механизм, рассчитанный на спуск небольшого количества горячей воды, за счет чего в системе нормализуется рабочее давление.

Для этого устройство подключается к трубопроводу на подающем участке в составе т.н. группы безопасности вместе с воздухоотводчиком и манометром. Для сброса лишней жидкости к клапану подсоединяется отводящий патрубок, через который вода сбрасывается в канализацию.

Принцип работы

Теплоноситель, циркулируя в приборе, давит на специальную пружину. Под тяжестью давления – она сжимается и выпускает излишки теплоносителя из системы посредством специального патрубка. Когда давление идет на спад, клапан закрывается.

Предохранительный клапан для бойлера устанавливается всегда, так как только он может обеспечить безопасное функционирование устройства. Такой клапан также именуется обратным благодаря функции защиты от вытекания воды во время экстренных ситуаций. Поэтому можно не переживать о том, что нагревательный элемент выйдет из эксплуатации, когда холодное водоснабжение будет отключено. Он не пересохнет, не сгорит.

Функции

Предохранительные клапаны для систем водоснабжения и отопления предотвращают рост давления выше уровня их срабатывания и защищают от повреждений трубопроводы, фитинги и прочую арматуру.

Стоит уточнить: они не применяются в системах ХВС, централизованного ГВС с подачей воды из теплотрасс и центрального отопления. Члены клуба — ГВС с приготовлением воды в накопительном водонагревателе (электрическом бойлере или косвеннике) и автономное отопление.

Контур ГВС с накопительным водонагревателем косвенного нагрева

Накопительный водонагреватель любого типа должен снабжаться обратным клапаном на входе.

Да просто потому, что без этого клапана вода выльется из бойлера при отключении и сбросе магистрального водопровода. Видите ли, его входной патрубок открывается в бак чуть выше уровня дна: такое устройство позволяет добиться расслоения воды по температуре.

Схема устройства электробойлера

Заметьте: помимо финансовых затрат, сброс воды из бака будет означать высокую вероятность выхода из стоят ТЭНов электрического бойлера.

А теперь представьте себе, что произойдет после заполнения и включения бойлера, отделенного от водопровода ХВС обратным клапаном.

  • Температура воды начнет расти;
  • По мере нагрева ее объем в полном соответствии с законами физики станет увеличиваться;

Рост объема при нагреве воды

  • Рост объема почти несжимаемой жидкости в замкнутом пространстве бака вызовет стремительное увеличения давления.

Тут-то и приходит на помощь установленный на водоснабжение клапан предохранительный: он сбросит избыток воды в дренаж и тем самым снизит уровень давления.

Отопление

На отоплении наш герой входит в группу безопасности котла и выполняет ту же функцию, что и на ГВС: сбрасывает часть теплоносителя при опасном росте давления.

Клапан работает в паре с мембранным расширительным бачком и дублирует его функции: в штатном режиме избыток теплоносителя вмещает за счет сжатия воздуха, отделенного от воды эластичной мембраной, расширительный бак. Если давление продолжает расти вследствие неправильного расчета объема бачка или перегрева теплоносителя — срабатывает клапан.

Обвязка котла на твердом топливе

Кстати: установка расширительного бака практикуется и с бойлерами значительного объема. Она ощутимо сокращает расходы на водоснабжение: без расширительного бачка при каждом нагреве воды в 300-литровом косвеннике с 10 до 70-ти градусов по шкале Цельсия в дренаж будет сливаться 6 с небольшим литров горячей воды.

Бачок в обвязке косвенника

Виды предохранительных клапанов

Внешне все модели клапанов существенно не отличаются, разница только в нюансах. Так, есть клапан предохранительный для бойлера с ручкой спуска. Такие устройства позволяют периодически проверять работоспособность прибора. Для этого рычаг приподнимают вверх, он открывает пружину и происходит сброс воды. Такую проверку проводят раз в месяц. Также с помощью ручки спуска при необходимости можно полностью опорожнить накопительный бак.

В некоторых моделях рычажок фиксируется винтом, что защищает от нечаянного открытия и полного слова воды. Некоторые модели отличаются формой штуцера. Одни бывают линейные и удлиненные, что облегчает установку хомута, а другие более короткие и имеют расширение к концу. В последнем случае хомут установить проблематично, придется использовать проволоку.

Клапаны без флажка для сброса воды имеют резьбовую крышку. Они относятся к категории обслуживаемых моделей, потому что крышку можно откручивать и очищать клапан от накипи, засоров и загрязнений.

Важно! Самые дешевые и ходовые модели не имеют никаких ручек сбора, крышек для обслуживания и обозначений на корпусе.

Для бойлеров внушительных размеров используют предохранительные устройства с манометрами для контроля давления и шаровым краном. Штуцер сброса жидкости имеет штатную резьбу, поэтому о надежности крепления можно не беспокоиться. Это дорогие, высококачественные и надежные приспособления.

Устройство клапанов

Сам предохранительный прибор состоит из двух клапанов. Они находятся в т-образном никелированном или латунном корпусе. Внизу установлен обратный клапан, который защищает от самопроизвольного оттока воды из нагревателя при снижении давления в системе. В ответвлении корпуса, расположенном перпендикулярно, стоит второй запорный механизм, выпускающий небольшое количество воды через штуцер при превышении давления.

Особенности и назначение

Как мы уже говорили выше, с давлением шутки плохи. Давление может быть разным, оно различается в зависимости от конкретной рабочей среды.

Давление в трубопроводах называют водным. Серьезный перепад давления воды провоцируют с помощью резкого перекрытия задвижек, включения или выключения насосов и т.д.

В итоге образуется зона, где давление находится не на среднестатистическом уровне. Появляется эффект гидроудара, когда опасная зона перемещается, повреждая все конструкции на своем пути.

Нельзя сказать, что перепады давления воды – серьезная и крайне опасная проблема. Они случаются время от времени, это нормально.

Однако если в трубе не стоит предклапан или стандартный клапан сброса избыточного давления, тогда каждый последующий гидроудар приведет к все большему износу конструкций, а затем и полному их выходу из строя.

Проблемы с давлением есть и в водонагревателях. Там свою роль играет баланс теплой и холодной воды внутри бака. На водонагревателях ставить предохранительный клапан избыточного давления просто необходимо, так как в противном случае вас ждут жуткие последствия. О них расскажем чуть позже.

Не будем забывать и про давление воздуха. Оно тоже играет роль. Минимальное воздействие давление воздуха оказывает на вентиляцию и отвод продуктов горения.

К примеру, при возгорании внутри помещения давление резко меняется, и если сбросной клапан в системе пожарной вентиляции не стоит, тогда дым не удастся удалить из помещения заранее предусмотренным путем. Давление в вентиляции просто не пустит его внутрь и обнулит тягу.

Читайте также  Топливная система бензопилы партнер 350

А есть ведь и более опасные ситуации. Взрывы, химические загрязнения, различного рода техногенные и даже военные катастрофы, все это приводит к критичным перепадам, нивелировать которые способен только клапан избыточного давления.

Составляющие и схема клапана

Предохранительный клапан сброса давления выполнен в самых различных вариациях. Как мы уже говорили, есть клапаны для сброса давления воздуха, воды. Есть и конкретные модели, созданные для использования на том или ином оборудовании.

Клапан сброса давления для бойлера

Однако общая конструкция у них всегда одна. Ее мы сейчас и опишем. Для понимания принципа работы клапана этого будет достаточно.

Итак, стандартный предклапан состоит из следующих частей:

  1. Корпуса.
  2. Тарели.
  3. Рычага тарели.
  4. Предохранительного рычага.
  5. Ручки настройки.
  6. Пружин.
  7. Дополнительных элементов.

Корпус у него литой, чаще всего из нержавеющей стали. На водопроводных изделиях используют корпуса из латуни или бронзы. Они лучше реагируют на воду, намного долговечнее и качественнее.

Если стальной предклапан при постоянном контакте с водой рано или поздно проржавеет, то латунный сможет стоять без преувеличения много десятков лет, а то и сотен, если его эксплуатировать должны образом.

Тарель – основной запорный элемент, что блокирует поток воздуха или воды. Для воздушных клапанов применяются именно тарели, в моделях для применения в водопроводах встречаются и шаровые запорные образцы.

Рычаг тарели управляет этим элементом. Его чувствительность настраивается с помощью еще одной ручки. Сама настройка в простейших образцах осуществляется за счет манипулирования механикой, а если быть точнее, то специальной пружиной.

Промышленные предклапаны для регулировки давления

Она реагирует на определенный уровень давления и срабатывает, перекрывая клапан. Степень натяжения прямо пропорциональна его уровню, которое активирует предклапан.

Предохранительный рычаг есть не во всех образцах, он выполняет защитные функции, если основной способ блокирования не сработал, либо вышел из строя.

Что же до дополнительных элементов, то тут речь идет об различного рода кнопках для управления, циферблатах, счетчиках и т.д. Все зависит от конкретной модели.

Клапан избыточного давления для водонагревателей вообще не оборудован какими-либо измерительными приборами (по крайней мере, бюджетные модели этой надстройкой обделены).

А вот предклапан для сброса давления воздуха в обязательном порядке снабжается барометром, причем действует тот постоянно, фиксируя уровень давления на рабочей стороне.

Перепускной клапан системы отопления

Перепускной клапан — разветвляет поток. На схемах трубопроводных сетей клапан перелива (он же перепускной клапан) обозначают так же, как сбросной.

Отличительная особенность перепускного устройства — непрерывный контроль уровня давления среды и реагирование на незначительные его изменения.

При отклонении давления от нормы избыток воды направляется в обратный контур трубопровода. В итоге в основном трубопроводе поддерживаются безопасные скорости движения жидкости без удаления теплоносителя из системы.

Регулирование давления в системе отопления, водоснабжения продлевает срок службы труб и водопроводной арматуры, повышает эффективность работы насосов.

Защищая трубопроводы с помощью противоударного оборудования от последствий отключения электропитания, аварийного срабатывания запорной арматуры заботятся о надежности системы.

Недостаток обратного клапана — возможный перерыв в работе напорной системы. Срабатывание сбросных устройств чревато потерей теплоносителя, дополнительными тратами на его нагрев, термической опасностью.

Тем не менее, применение одного или комбинации нескольких средств стабилизации давления в напорном трубопроводе и гашения волновых процессов обходится дешевле ликвидации последствий разрушительных гидравлических ударов.

Выбор клапана для бойлера

Надежные производители комплектуют водонагреватели предохранительными клапанами необходимых параметров.

В случаях замены клапан необходимо вбирать самостоятельно. Практически все водопроводные трубы в домах и квартирах имеют резьбу ½ дюйма, поэтому главным критерием выбора является рабочее давление.

Если защитное устройство рассчитано на большее давление, то при его установке могут возникнуть аварийные ситуации (разрыв бака, срыв труб и др.). Если установить деталь меньшего давления, чем в бойлере, из клапана постоянно будет вытекать жидкость.

Основные виды поломок водонагревателей

Основные виды поломок водонагревателей следующие:

  • Сильно шумит — первый признак наличия накипи на ТЭНе. Шум создается в результате того, что изначально приходится прогревать налет извести, а потом уже воду. В такой ситуации происходит перерасход электроэнергии. Если проблему не устранить, то вскоре ТЭН выйдет из строя.
  • Наличие накипи на внутренних элементах. Первый признак такой проблемы — ржавая вода. Достаточно проводить плановую чистку внутренних элементов.
  • Не греется вода — свидетельствует о неисправности ТЭНа. Решением будет замена нагревательного элемента.
  • Перегревается вода — говорит о том, что термостат не выполняет свои функции. Деталь ремонту не подлежит, а требует замены.
  • Бьется током. Проблема появляется в случае пробоя напряжения на корпус, если повреждается оболочка ТЭНа и нагревательный элемент начинает контактировать напрямую с водой. Для решения достаточно заменить ТЭН.
  • Утечка воды из бака. В основном возникает при повреждении накопительной емкости коррозией. Следует заменить износившуюся емкость, а вот если течь наблюдается из-под пластиковой крышки, то бойлер подлежит полной замене.
  • Не включается или не отключается прибор. Чтоб установить причину этой проблемы, нужно будет провести диагностику устройства.

Чтоб произвести мелкий ремонт, который включает в себя замену внешних деталей, достаточно прочесть инструкцию водонагревателя и можно приступать к работе. Но если проблема кроется внутри устройства, то лучше не проводить эксперименты и обратиться в сервисный центр для получения квалифицированной помощи.

Как заменить поломанный предохранительный клапан на водонагревателе

Работы по замене клапана выполняются в такой последовательности:

  1. Сначала сливаем воду с нагревателя и отключаем его от электроснабжения.
  2. Перекрываем подачу холодной и горячей воды на прибор. Для этого закрываем оба вентиля на водонагревателе. Если их нет, то просто перекрывают подачу воды в квартиру.
  3. Далее открываем два разных крана в доме. На одном смесителе открываем кран горячей воды, а на другом – холодной.
  4. Теперь открываем краны на бойлере и сливаем оставшуюся воду.
  5. Отсоединяем гибкий шланг со штуцера обратного сброса.
  6. Выкручиваем старый клапан, а на его место устанавливаем новое изделие.
  7. Закрываем все краны в доме и подключаем агрегат к системе электроснабжения.

Если в частном доме системы горячего водоснабжения вообще нет, то слив жидкости и отключение прибора выполняется в таком же порядке за исключением пункта с открыванием смесителя горячей воды и перекрытием крана на трубах с горячей водой.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора