Что такое предохранительный клапан? :: SYL.ru

Клапан предохранительный

Стандартный предохранительный клапан, применяемый в котельном оборудовании, относится к арматуре, обеспечивающей защиту конструкции от внутреннего избыточного давления путем автоматического выпуска избытков газа или жидкости.

Подобное явление может возникнуть по ряду сторонних причин – начиная от неправильной эксплуатации отдельных элементов системы и заканчивая аварийными ситуациями.

Описание и конструкция

Предохранительный клапан представляет собой небольшой конструктивный элемент, который может быть размещен в любом месте системы. Рабочим органом чаще всего является обычная пружина, которая удерживает золотник или мембрану. Пока давление в системе лежит в пределах нормы, сила жидкости или газа, действующая на затворную мембрану, меньше, чем сила пружины, препятствующая открытию клапана.

В случае возникновения в системе избыточного давления напор в системе превышает усилие пружины и она сжимается, что приводит к смещению золотника или мембраны и автоматическому принудительному выбросу избытка среды в окружающее пространство. По принципу действия различают клапаны прямого типа, конструкция которых была описана выше и клапаны непрямого действия, которые несут в себе дополнительные элементы управления и могут быть настроены на требуемые параметры.

Для использования в несжимаемых средах применяют клапаны пропорционального действия, в противном случае – двухпозиционного действия. Их также различают по высоте подъема замыкающего органа (а значит и объему рабочей среды, которая может быть выпущена) на мало-, средне- и полноподьемные.

Далеко не всегда удерживающим элементом конструкции может быть пружина – бывают грузовые и магнитные клапаны. В первом случае открытие происходит за счет подъема груза или плеча рычага, что существенно ограничивает возможности монтажа. Во втором механическая сила сжатия замена на электромагнитную – нет постоянно нагрузки на конструкцию клапана, но используются более дефицитные магнитные материалы.

Основные преимущества предохранительных клапанов

К основным преимуществам устройств подобного типа, прежде всего, следует отнести простоту в изготовлении, монтаже и установке. Данные элементы арматуры обязательны в использовании любой котельной – без них просто невозможна безопасная работа всех систем.
Удобная регулировка и широкий ассортимент продукции на рынке позволяет с легкостью приобрести предохранительные клапаны с требуемыми характеристиками.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам предохранительных клапанов относятся номинальное рабочее давление, максимальная температура, диаметр отверстия, обеспечивающий сброс среды из системы, а также диапазоны давления открытия и закрытия. В зависимости от типа среды следует также обратить внимание на материалы, из которых изготовлена конструкция, и условия эксплуатации.

Важно понимать, что применительно к котельному оборудованию от работы предохранительных клапанов зависит не только работоспособность системы, но и здоровье (а часто и жизнь) обслуживающего персонала организации. Именно поэтому требования к устройствам данного типа очень жесткие – они должны безотказно и своевременно срабатывать, обладать соответствующей пропускной способностью, осуществлять оперативную посадку с сохранением герметичности соединения после аварийного срабатывания.

Существует соответствующий стандарт, процедуры сертификации нового оборудования и периодические проверки установленных элементов, которые обеспечивают соблюдение основных технических характеристик и норм безопасности.

Превышение номинального давления в котле и системе отопления не только чревато разрывом труб, радиаторов, выходом из строя элементов, но и несет угрозу для жизни и здоровья владельца. Именно поэтому в замкнутых отопительных системах необходимо предусмотреть установку устройства для предотвращения повышения давления сверх допустимого предела. Таким устройством является предохранительный клапан – неотъемлемая часть любого котла и системы отопления. При достижении заданного настройкой давления затвор предохранительного клапана откроется и сбросит избыточный объем воды. Как только давление нормализуется, затвор клапана станет на место и сброс воды автоматически прекратится.

Что такое предохранительный клапан? :: SYL.ruОбщая конструкция любого предохранительного клапана обязательно включает в себя две основных составляющих — запорный элемент и задатчик, обеспечивающий силовое воздействие на чувствительный элемент. Запорный элемент состоит из затвора и седла, а в качестве задатчика применяют пружинный или рычажно-грузовой механизм, что обуславливает основное разделение видов предохранительных клапанов – на пружинные и рычажные.

В пружинных предохранительных клапанах давлению воды на затворе противодействует сила сжатой пружины. Усилие сжатой пружины определяет давление срабатывания клапана, а диапазон настройки определяется упругостью пружины. Простота и надежность конструкции, низкая стоимость, легкость регулировки обусловили широкое распространение пружинных предохранительных клапанов. Благодаря широкому диапазону выпускаемых диаметров (начиная от 15 мм), их применяют в инженерных системах частных домов и в небольших котельных.

Что такое предохранительный клапан? :: SYL.ruВ рычажных предохранительных клапанах давлению воды на затворе противодействует усилие, создаваемое рычажно-грузовым механизмом. Давление срабатывания клапана определяется массой груза, а длина рычага определяет диапазон настройки. Чем больше вес груза и чем дальше на рычаге он находится, тем при более высоком давлении будет срабатывать клапан. Рычажные предохранительные клапаны по надежности не уступают пружинным, но в потребительском секторе они почти не применяются, так как их модельный ряд начинается, как правило, с диаметра 50 мм. Поэтому сферой применения данных клапанов являются, как правило, промышленные объекты.

По высоте подъема затвора предохранительные клапаны бывают:
— малоподъемные;
— полноподъемные.

Что такое предохранительный клапан? :: SYL.ruВ малоподъемных предохранительных клапанах высота подъема затвора не превышает 5% от диаметра седла. Из-за этого у них низкая пропускная способность, но при этом простая конструкция и более низкая цена по сравнению с полноподъемными клапанами. В данных клапанах высота подъема затвора над седлом зависит от давления среды, поэтому их также относят к пропорциональным предохранительным клапанам. Их используют для жидкостей в тех случаях, когда не требуется большая пропускная способность.

В полноподъемных предохранительных клапанах высота подъема затвора составляет от 25% диаметра седла и больше. В них подъем затвора происходит сразу же на всю высоту хода, поэтому их также относят к двухпозиционным клапанам. Они обладают большой пропускной способностью, но при этом большей ценой из-за более сложной конструкции по сравнению с малоподъемными клапанами. Полноподъемные предохранительные клапапны имеют в своей конструкции колокол, задачей которого является помощь для достижения полного подъема затвора. Данные клапаны применяются преимущественно в системах со сжимаемыми средами, например, паром или сжатым воздухом.

Что такое предохранительный клапан? :: SYL.ruПо характеру подъема затвора предохранительные клапаны делятся на следующие виды:
— пропорциональные;
— двухпозиционные.

Пропорциональные предохранительные клапаны открываются пропорционально росту давления, объем сбрасываемой среды равномерно увеличивается с подъемом затвора. Затвор клапана может находиться неподвижно в любом промежуточном положении исходя из давления в системе. Данные клапаны применяются для воды и других жидких сред. По сравнению с двухпозиционными клапанами они обладают следующими преимуществами:
— способность открываться ровно в такой степени, насколько это необходимо для достижения рабочих параметров;
— простота конструкции;
— низкая цена;
— в системах с переменным аварийным расходом не возникают автоколебания.

Двухпозиционные предохранительные клапаны открываются моментально на полный ход движения затвора при достижении давления начала открытия. Их рекомендовано применять для сжимаемых сред — пар, сжатый воздух и газ. Использование данных клапанов в системах отопления или горячего водоснабжения чревато следующими проблемами:
— резкое открытие клапана приводит к сбросу большого объема воды и резкому падению давления в системе.
— после резкого падения давления клапан моментально закроется, что спровоцирует гидравлический удар.

Основным недостатком двухпозиционных клапанов являются автоколебания затвора. Их причиной может быть превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Производители арматуры выпускают большой спектр предохранительных клапанов для различных сфер. В потребительском секторе наибольшее распространение получили пружинные пропорциональные предохранительные клапаны, которые идеально подходят для котлов небольших мощностей и инженерных систем частных и многоквартирных жилых домов.

 

Leave a Comment

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.