Виды и конструкции
Клапаны сбросного типа подразделяются на две основные группы:
- прямого действия, открывающиеся только под воздействием на него давления внутренней среды. К ним относятся устройства, используемые для предотвращения образования чрезмерного давления в масляных и топливных системах;
- непрямого действия, использующие посторонний источник давления Они более подходят для жидкостных и воздушных систем.
В зависимости от особенностей конструкции и принципа действия делятся на четыре вида.
С выносным датчиком
Прибор оборудован пружинным механизмом и штоком, приводящимся в движение основными или резервными мехами. На них в момент перегрева воды оказывает воздействие термочуствительная жидкость, поднимающаяся по капиллярной трубке из колбы датчика.
При срабатывании устройства шток открывает тарелку для движения теплоносителя. К подающей магистрали и к канализации для сброса лишней воды в корпусе клапана предусмотрены два патрубка.
Комбинированные с подпиткой системы
Представляют собой тип предохранительной арматуры в системах отопления, которая способна выполнять сразу 3 функции:
- сбрасывать перегретый теплоноситель из бака котла по сигналу выносного датчика;
- эффективно охлаждать теплогенератор;
- автоматически подпитывать систему отопления холодной водой.
Шток подобного изделия оснащён двумя тарелями, которые могут одновременно открывать 2 прохода: один для сброса закипающего теплоносителя, другой для подачи холодной воды.
Модели представленные на следующем фото имеют тройной выход. Они встраиваются в трубопровод перед отопительным прибором или бойлером. Для сброса среды используется нижний патрубок, для присоединения водопровода и магистрали подпитки предназначены два верхних патрубка.
Пружинные
В подобных устройствах золотник приводится в движение под действием силы сжатия рабочей пружины. Настройки одного и того же клапана можно откорректировать при замене пружины разного типа, которые входят в его комплект.
Ряд моделей имеют дополнительно вмонтированный в корпус рычаг, осуществляющий ручной подрыв. С его помощью можно вручную продувать клапан для проверки его общего технического состояния или выпускать часть рабочей среды.
Так как пружина в большинстве случаев находится под воздействием внутренней рабочей среды, то для устройств, которые работают с агрессивными веществами, её покрывают защитным слоем полимера. Такие модели изделий имеют уплотнения по штоку по типу сальникового или сильфонного устройства.
Рычажно-грузовые
Основной узел механизма клапана данного типа составляет рычаг с подвешенным на нём утяжелителем. На срабатывание устройства влияет вес груза и длина плеча рычага до места, где он размещён. Чем он массивнее и чем дальше находиться от штока, тем при более высоком давлении срабатывает сбросник.
Чтобы обеспечить полную герметизацию седел большого размера потребуется использование более тяжёлого груза, а это может привести к достаточно сильному уровню вибрации всего устройства. В таких случаях применяют клапаны, у которых сечение сброса среды образовано двумя параллельными сёдлами. В корпусе такого устройства также установлены два затвора, функционирующих параллельно. Такая конструкция снижает массу утяжелителя и длину рычагов и положительно влияет на увеличение темпа работы агрегата.
Установка устройства в систему
Схематическое изображение обвязки котла с использованием предохранительного клапана сброса давления.
В некоторых котлах, как правило, настенных, уже имеется установленная производителем аварийная арматура. Если ее нет, врезается предохранительный клапан на магистрали подачи котла с соблюдением всех нижеописанных требований:
место расположения на подающем трубопроводе – 200-300 мм от котла; в системах с естественной циркуляцией аварийная арматура устанавливается в самой верхней точке; резьбу арматуры для герметичности важно уплотнить паклей или силиконом (но не ФУМ-лентой, которая не способна без деформации выдержать температуры свыше 70-80 градусов); сам клапан должен располагаться вертикально (пластиковой ручкой вверх), чтобы под золотником сохранялась воздушная прослойка, при такой установке механизм имеет наибольший срок службы; перед самым клапаном желательно установить манометр (в случае, если он не находится в составе группы безопасности); на магистрали между теплообменником котла и сбросной арматурой не должно быть обратных клапанов, задвижек или кранов; чтобы при подрыве клапана теплоноситель не капал на пол, необходимо надеть на клапан сливную трубку, ведущую в канализацию или обратку; при отводе в канализацию важно выполнить соединение, предполагающее разрыв струи (например, через воронку и гидрозатвор). Так, система будет работать даже при засорении дренажного трубопровода, избавит помещение котельной от запахов теплоносителя
Регулировка механизма для правильной работы
Настройка предохранительного клапана производится после завершения монтажных работ и полноценной промывки системы. Пружинные устройства можно отрегулировать посредством вращения регулирующей рукоятки (пластикового цветного колпачка), вращение сжимает или разжимает пружину, оказывающую давление на золотник. В рычажно-грузовых это производится посредством навешивания груза на рычаг.
Необходимо задать давление настройки, полного открытия и закрытия:
- Давление настройки нужно выставить чуть выше, чем максимальное рабочее давление котлоагрегата.
- Давление полного открытия не должно превышать максимально допустимые нормы наиболее уязвимого элемента системы, обычно это теплообменник котла, рассчитанный на 3 или 2 бар, а в некоторых российских моделях и вовсе на 1,5 бар.
- Давление закрытия клапана необходимо выставить чуть выше минимально допустимого для работы системы.
Разновидности клапанов
Для установки в систему обогрева подходят следующие виды механизмов:
Сбросной
По принципу самого простого защитного устройства функционирует сбросной клапан для отопления: образующиеся газы или теплоноситель после достижения границы избыточного давления надавливают на мембрану и оставляют систему.
Рычажно-грузовой
Подходит для труб с диаметром 0,2 м и больше. В отопительные системы, в которых источник тепла — котел, клапаны рычажно-грузового типа не устанавливаются. В этих механизмах для увеличения воздействия на мембрану применяют груз. С целью определения силы давления, при достижении которой клапан включается в работу, проводится настройка методом изменения массы груза.
Обратный
Аварийное устройство такого вида монтируют для сброса чрезмерного давления. Дополнительно он разрешает теплоносителю перемещаться по трубам лишь в одном течении, определенном проектом.
Пружинный
Наиболее востребованный прибор, используется для автономной системы обогрева. Устройство отличается прочностью, простенькой конструкцией: шток прижимается пружиной. Настроить параметры срабатывания устройства возможно присутствующим регулирующим механизмом. Сила воздействия определяется степенью сжатия.
Шаровый
Имеет очень простую конструкцию: отверстие закрывается обычным стальным шаром (силой веса). Давление срабатывания клапана вычислено предварительно, оно напрямую зависит от диаметра отверстия и веса шара.
Воздушный
Предназначение такого клапана — освобождать систему от образующихся газов, которые создают пробки и препятствуют правильной работе отопления.
Регулировка давления в компрессоре
Как уже говорилось выше, после создания определенного уровня сжатия воздуха в ресивере, прессостат отключает двигатель агрегата. И наоборот, при падении давления до границы включения, реле снова запускает двигатель.
Но нередко возникшие ситуации заставляют изменить заводские настойки прессостата и отрегулировать давление в компрессоре на свое усмотрение. Изменить получится только нижний порог включения, поскольку после изменения верхнего порога выключения в сторону увеличения воздух будет сбрасываться предохранительным клапаном.
Регулировка давления в компрессоре проводится следующим образом.
- Включите агрегат и запишите показания манометра, при которых двигатель включается и отключается.
- Обязательно отсоедините аппарат от электросети и снимите крышку с прессостата.
- Сняв крышку, вы увидите 2 болта с пружинами. Большой болт часто обозначается буквой “Р” со знаками “-” и “+” и отвечает за верхнее давление, при достижении которого аппарат будет отключен. Для повышения уровня сжатия воздуха следует повернуть регулятор в сторону знака “+”, а для понижения – в сторону знака “-”. Вначале, рекомендуется сделать пол оборота винтом в нужном направлении, после чего включить компрессор и проверить степень повышения давления или его снижения с помощью манометра. Зафиксируйте, при каких показателях прибора произойдет отключение двигателя.
- С помощью маленького винта можно регулировать разницу между порогами включения и выключения. Как уже говорилось выше, не рекомендуется, чтобы данный интервал превышал 2 бара. Чем интервал будет больше, тем реже будет запускаться двигатель аппарата. К тому же, в системе будет значительным и перепад давлений. Настройка разницы порогов включения-выключения производится таким же образом, как и настройка верхнего порога включения.
Кроме всего, необходимо настроить редуктор, если он установлен в системе. Необходимо выставить на редукторе такой уровень сжатия, который соответствует рабочему давлению подключенного к системе пневматического инструмента или оборудования.
Источник
Классификация клапанов: что такое соленоид, основные виды механизмов
Соленоидные вентили – это запорные и регулирующие устройства, которые используются для включения и отключения системы, внутри которой движется жидкость или газ. Они позволяют контролировать работу коммуникаций дистанционно. В конструкции этих устройств присутствуют электрические магниты, именуемые соленоидами. Этим и объясняется их название.
Электромагнитные клапаны — это запорные устройства, которые применяются для включения и отключения системы.Электромагнитный клапан имеет практически такое же строение, что и стандартный вариант запорного устройства. Отличие заключается лишь в том, что срабатывание механизма происходит, когда на катушку соленоидного клапана поступает электрический заряд. Для его открытия и закрытия не требуется прилагать физические усилия.В промышленности с помощью таких клапанов контролируется процесс транспортировки различных сред и жидкостей, а также регулируется сила тока. Кроме этого, они широко применяются в быту.
Устройство и принцип работы КСИД
Устройство КСИД представлено на рис.1
КСИД состоит из корпуса 1 и затвора 2, на котором методом сварки укреплен груз 4 (в модификации «Т» груз крепится с помощью винтов).
Поворот затвора 2 относительно корпуса 1 осуществляется при помощи подшипника скольжения 3.
Вес груза рассчитывается в соответствии со значением избыточного давления открытия клапана и является несъёмным элементом.
Герметизация седла клапана осуществляется самоклеящейся лентой 5 профиля “D”, размером в сечении 9х10 мм.
Выходной фланец КСИД через уплотнительную прокладку 6 присоединяется к конструкционным элементам защищаемого помещения с помощью крепежных элементом (в комплект поставки не входят).
Монтажные правила и эксплуатации прибора
Монтаж изделия следует проводить с самой большой аккуратностью, во избежание неплотностей или перекашивания. Если в составе среды работы вероятно появление механических включений- необходимо учесть предварительный фильтр. Если на корпусе есть маркировка в виде стрелочки- ставить его стоит этой стрелочкой вверх. Если изделие снабжено рычагом ручного срабатывания, нужно обеспечить много свободного места для его движения.
Необходимо иногда проверять трудоспособность клапана, нажимая на рычажок. Это даст возможность избежать прилипания тарелки к седлу или стенкам рабочей камеры.
Эксперты рекомендуют исполнять такие правила:
- Ставить арматуру следует ближе к выходу выходе накопительного водонагревателя если есть возможность наиболее высокой точке, чтобы возможно меньшая часть системы подверглась действию аварийного напора.
- Наблюдать за соответствием диаметров присоединительных патрубков сечению ключевого трубопровода. Снижение просвета непозволительно.
- Перед клапаном нельзя размещать вентили и иную запорную арматуру.
При ошибочном монтаже увеличивается вероятность некорректного функционирования клапана и снижение защищенности всей системы.
Что приготовить для установки
Чтобы собрать защитную арматуру бытового класса потребуется:
- Газовый ключ. Также подойдёт набор гаечных ключей или переставные клещи.
- Уплотнитель- резьбоуплотнительная фторопластовая лента или сантехническая нить.
Клапан нужно ставить, только когда электрический водонагреватель выключен и в системе нет давления, а температура близка к комнатной.
Схема подсоединения
Если следует установить защитную арматуру на бойлер, подключенный к общедомовой магистрали, потребуется обезопасить электрический водонагреватель от изменения давления
Для этого клапан ставят перед входным отрезком трубы бойлера. В случае предпологаемого гидравлического удара от сможет скинуть воду в водоотвод и не позволить большое давление вовнутрь прибора.
Перед тем как начинать работать, следует тщательно изучить руководство пользователя, особенно тот раздел, в котором описана работа по его установке. Необходимо также выключить квартирную разводку от стояка и удалить воду из накопительного водонагревателя.
Дальше установка идет в следующей очередности
- Наметить точку монтажа.
- Срезать дополнительную часть подводящего отрезка трубы. Она обязана быть равна длине корпуса устанавливаемой защитной арматуры.
- Порезать резьбу (для трубы профильной) или навинтить зажимную муфту (для металлопластиковых).
- Обмотать резьбу подготовленным уплотнителем.
- Накрутить клапан на резьбу ручным способом. Удостовериться в отсутствии перекосов.
- Натянуть резьбу ключом.
Дальше необходимо пустить на пробу воду и удостовериться в герметичности соединений.
Виды и отличия
Клапан избыточного давления производится в разных вариациях. Покрыть их все мы не можем, но все же постараемся отметить основные, чтобы у вас было более подробное понимание предмета.
Итак, выделяют следующие разновидности такого оборудования:
- для водонагревателей;
- для водопроводов;
- для вентиляции;
- аварийные.
Каждый образец предназначается для своих целей. Одни активно используются в быту, другие же найдут свое применение исключительно в промышленности, на опасных производствах или же и вовсе на военных объектах (к таким относят большинство образцов осуществляющих регуляцию давления воздуха).
Предохранители для водонагревателей
Предклапан для водонагревателя – наверное, самый известный и популярный. И не без причины. Все-таки широкое бытовое применение дает свои плюсы.
Схема действия предклапана на пружинном механизме
Казалось бы, какое вообще может быть давление внутри нагревателя? А оно есть, и очень серьезное. Речь, конечно же, идет о накопительных водонагревателях или бойлерах.
В них собирается вода, которую затем нагревают ТЭНами. Нагретая вода изменяется в объеме. То есть постепенно расширяется. В итоге давление внутри бака повышается.
Известны случаи, когда бойлеры взрывались. Причем взрыв из-за избыточного давления был настолько сильным, что разрушал гипсокартонные стены ванной, а саму ванну превратил в руины. Будь у владельцев того водонагревателя обычный предклапан, все наверняка сложилось бы иначе.
Предохранители для водопроводов
Такой предклапан используется преимущественно в промышленных трубопроводах, либо на сетях магистрального водоснабжения.
Активные трубопроводы больше всего подвержены гидроударами, особенно если они постоянно транспортируют большое количество жидкости. Принцип действия и образования гидроудара (резкого перепада давления воды внутри определенного участка трубопровода) мы уже описывали.
Труба не взорвется, если давление не сбивать. Да и более того, прямых последствий вы тоже практически не заметите. Они дадут о себе знать сами, со временем.
Рано или поздно постоянная нагрузка сточит фитинги, расшатает задвижки, найдет уязвимость в уплотнениях либо и вовсе прорвет трубу. Никогда не угадаешь, что конкретно случится.
Предохранительные клапаны для сброса давления одномоментно отслеживают появление перепада и тут же блокируют систему, пока давление не выровняется, что существенно повышает срок эксплуатации всех без исключения составляющих трубопровода.
Клапаны для вентиляции
Встречаются гораздо реже и преимущественно в пожарных вентиляциях. Их задача заключается в поддержании давления внутри системы на уровне достаточном для ее нормального функционирования.
Выходить из строя части вентиляции при перепадах или перегрузках не будут. А вот выполнение своих непосредственных задач может существенно усложниться.
Особенно если речь идет о естественном вентилировании помещений. В основе естественной вентиляции лежит принцип разности давлений, при котором воздух движется из зоны низкого давления в зону высокого. Образуйся перепад в помещении либо в самой вентиляции, и вся задумка обрушится.
Не самый приятный исход, в особенности если ситуация аварийная и от вентиляции зависят чьи-то жизни.
Аварийный клапан
Более распространенный воздушный клапан – это аварийная модель. В быту встречается редко. На рынке тоже, хотя при желании найти его можно.
Особенность этой детали в ее уникальных задачах. Предохранители такого образца способны защищать помещения от огромных проблем с давлением. В том числе и от серьезных перегрузок из-за взрывов, различного рода катастроф, критического загрязнения окружающего воздуха и т.д.
Их монтируют в важных социальных зданиях, метро, на больших промышленных объектах и т.д. Устройство можно настраивать на конкретный рабочий уровень.
Выбор аварийной арматуры
При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:
- производительность бойлера или главного насоса;
- объем и рабочая температура рабочей среды;
- особенности ее циркуляции.
Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.
В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.
Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.
Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.
Клапан впуска и защемления воздуха
Клапан впуска и защемления воздуха — устраняет области низкого давления. На протекание гидравлических переходных процессов в напорной системе оказывает влияние впуск и последующее сжатие воздуха в местах кавитации.
Предотвращение появления областей глубокого вакуума — самый простой и дешевый способ не дать усилиться ударному давлению за счет их схлопывания.
Рабочий орган автоматического клапана с изменениями параметров среды связывает поплавок. Клапан впуска и защемления воздуха постоянного действия выполняет свою работу вне зависимости от состояния системы. Непрерывная аэрация потока оптимизирует гидравлический режим рабочей среды.
Аэрационные клапаны комбинируются с ограничителями распространения удара — обратными клапанами.
Обратный клапан для воды для насоса: принцип действия
Данное приспособление чаще всего устанавливается на специальных станциях, которые включены в систему водопровода. Задача этого элемента системы – препятствовать смешиванию воды. Работает он по следующему принципу: жидкость может пройти только в одном направлении, выйти в противоположную часть трубы она не сможет. Это необходимо для того, чтобы вода из колодца или скважины не могла выйти обратно и направлялась в водопровод. Если система оснащена таким клапаном, то при открывании крана не потребуется ждать, пока насос накачает воду: она польется сразу. При отсутствии устройства в системе скапливается воздух, и приходится сначала выпускать его, дожидаясь, пока пойдет вода.
Резьбовая часть детали
Сама станция может находиться как на поверхности колодца или скважины, так и в специально отведенном для этого месте в доме. В этом случае в скважину будет опущена труба, оснащенная сеткой от мусора и обратным клапаном для воды для насоса.
Если насос используется в городской квартире, то данный элемент позволяет избежать эффекта, когда при открывании одного крана напор падет в другом. Такая конструкция в квартире не помешает, если планируется установка бойлера. Монтировать его потребуется не только на стояк холодной, но и горячей воды. Это поможет избежать потери нагретой жидкости. Без данного приспособления часть вашей воды достанется соседям, живущим этажом ниже. Таким образом, обратный клапан позволяет экономить электроэнергию, так как спасает систему от ненужных потерь.
Схема установки
Устройство и принцип работы
В конструкцию обратника входят следующие элементы (см. рис. ниже):
металлический корпус (3);
- клапан (6), который перекрывает входное отверстие и оборудован направляющими ребрами, предотвращающими перекос;
- резиновое кольцо (5), установленное в верхней части клапана (6);
- пружина (4), которая прижимает резиновое кольцо к входному отверстию и одевается на выступы, находящиеся на пробке (1) и на клапане (6);
- пробка, которая имеет уплотнение в виде картонной прокладки (2) и позволяет разобрать узел для чистки и ремонта.
Обратный клапан работает по следующему принципу. При включении компрессора воздух, проходя через всасывающий клапан цилиндра, попадает в камеру сжатия, после чего выходит через выпускной клапан и поступает на входной штуцер обратника (7). При достижении определенного давления, клапан (6) вместе с резиновым кольцом поднимается и сжимает пружину (4). В результате открывается проход для воздуха. Воздух перемещается в полость корпуса (3) и далее – в выходной штуцер, соединенный с ресивером. После выключения агрегата клапан (6) под воздействием пружины и давления воздуха из ресивера возвращается на место и перекрывает впускное отверстие.
