Предохранительный клапан для водонагревателя: назначение, устройство, выбор, установка и неисправности

Содержание

Назначение и устройство предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны — это устройства прямого действия, работа которых зависит от движения рабочих органов. Конструкция изделия определяется его типом, но все они используются для защиты трубопровода от избыточного давления за счет сброса излишков среды в атмосферу или в дренажную систему. После стабилизации показаний давления в заданном диапазоне слив прекращается.

Чертеж предохранительного клапана

Давление в системе трубопроводов может увеличиваться по внешним или внутренним причинам:

  • Воздействия внешних источников тепловой энергии.
  • Нарушения технологии использования подключенного оборудования, сбои в его работе.
  • Проблемы с установкой системы.
  • Механическое повреждение труб и т.д.

Предохранительные клапаны предназначены для стабилизации давления в системе и необходимы на всех участках трубопровода, где возможна авария. Применяются при подключении бытового и промышленного оборудования высокого давления. Основная область применения — системы отопления, водоснабжения и газоснабжения, сжатый воздух.



Особенности конструкции и исполнения

Клапан предохранительный пружинный 17с28нж
Пружина предохранительного клапана

Конструкция предохранительного пружинного клапана
Характеристики проекта
Основными элементами предохранительного клапана являются корпус, пружина и перехватывающий элемент, состоящий из ползуна и седла. Сила сжатия пружины регулируется винтом. Он расположен на крышке корпуса и надежно защищен от повреждений колпачком. Пружина клапана отрегулирована таким образом, чтобы золотник клапана плотно прижимался к седлу и не пропускал технологическую жидкость.

Корпус предохранительного клапана может быть изготовлен из углерода 25L, сплава 20 GL или нержавеющей стали 12X18N9TL. Для змеевика и седла применяется сталь 12Х18Н9ТЛ с нахлестом ЦН-12М или 20Х13, пружина — сталь 50ХФА по ГОСТ 14959-2016. Допустимый диапазон температур рабочей жидкости и наружного воздуха при работе клапана зависит от материала корпуса. Закрепите клапан на месте с помощью фланцев.

Конструкция пружины предохранительного клапана
Рисунок

Монтаж

Правил монтажа сантехники и отопления так много, что люди получают по этому профильное образование.

Однако в самых общих чертах принципы установки предохранительного клапана схожи с этим:

  • как правило, монтаж проводится в точке максимального испарения — наивысшей точки всей системы до запорной арматуры;
  • клапан нужно устанавливать вертикально носиком вниз, чтобы выходящий пар, во-первых, никого не обжигал, а, во-вторых, мог конденсироваться внутри трубки, поэтому удобнее вести в канализацию;
  • устройство ставится на линию с холодной водой.

Мнение эксперта

Для монтажа необходимо отключить воду в контуре, прекратить нагрев котла и отключить его от сети, а затем слить всю воду из контура. Резьба перед выходным каналом холодного трубопровода покрывается паклей, а затем липкой лентой.

Предохранительный клапан прикручивается разводным ключом, но без чрезмерного натяжения, чтобы избежать влияния вращающих сил. К изливу подводится тонкая трубка, уходящая в канализацию. Сюда будет стекать конденсированный пар.

Не забывайте, что такой важный элемент в системе отопления безопаснее установить специалисту, но общие принципы монтажа полезно разобраться самостоятельно, чтобы в случае незначительной поломки можно было заняться без вызова мастера. Надеемся, материал был вам полезен.

Принцип работы предохранительного клапана непрямого действия

Клапаны непрямого действия — клапаны, управляемые с помощью внешнего источника давления или электричества, обычное название таких устройств — импульсные предохранительные устройства.

Принцип работы предохранительного клапана

Принцип действия предохранительного клапана основан на срабатывании пружины, прижимающей золотник к седлу. Когда давление в системе поднимается выше установленного, сила притяжения уменьшается, золотник втягивается, и жидкость начинает стекать через открытый клапан. Это нормализует напор в системе, и когда давление упадет до допустимого предела, стопорный элемент снова будет прижат к седлу.

Для закрытия клапана необходимо снизить давление до уровня на 10-15% ниже нормального, поскольку для герметизации системы требуется больше усилий, чем для удержания ее в рабочем положении перед открытием.

Технические требования к предохранительным клапанам

Главное требование к аварийной арматуре — надежность и точность работы. Это достигается за счет:

  • Быстрое открытие при достижении порога.
  • Достаточная открывающая способность.
  • Чистое закрытие, когда давление упадет до приемлемого уровня.
  • Гарантированная герметичность и отсутствие нормальных протечек из головки до и после операции.
  • Надежность на протяжении срока полезного использования паспорта и количества расчетных операций. Стабильность параметров упругих элементов и качества поверхностей катушки и сиденья.

Все предохранительные клапаны необходимо периодически проверять на работоспособность, целостность и качество уплотнений. Для этого его разбирают и отправляют в сертифицированную калибровочную лабораторию или испытательный центр. Для предохранителей, работающих в сложных установках непрерывного режима, допустимо испытание на месте. Это выполняется с помощью метода испытаний в действии.

Клапан предохранительный — все о типах, принципе работы и устройстве

Принцип работы предохранительного клапана

Предохранительный клапан — это специальное устройство, предназначенное для защиты трубопроводной системы, ее элементов и подключенного к ней оборудования от механических повреждений из-за избыточного давления. Он может иметь разную конструкцию и характеристики, работать разными способами: газообразным, жидким.

Назначение и устройство предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны — это устройства прямого действия, работа которых зависит от движения рабочих органов. Конструкция изделия определяется его типом, но все они используются для защиты трубопровода от избыточного давления за счет сброса излишков среды в атмосферу или в дренажную систему. После стабилизации показаний давления в заданном диапазоне слив прекращается.

Чертеж предохранительного клапана

Давление в системе трубопроводов может увеличиваться по внешним или внутренним причинам:

  • Воздействия внешних источников тепловой энергии.
  • Нарушения технологии использования подключенного оборудования, сбои в его работе.
  • Проблемы с установкой системы.
  • Механическое повреждение труб и т.д.

Предохранительные клапаны предназначены для стабилизации давления в системе и необходимы на всех участках трубопровода, где возможна авария. Применяются при подключении бытового и промышленного оборудования высокого давления. Основная область применения — системы отопления, водоснабжения и газоснабжения, сжатый воздух.

Принцип работы предохранительного клапана

Принцип действия предохранительного клапана основан на срабатывании пружины, прижимающей золотник к седлу. Когда давление в системе поднимается выше установленного, сила притяжения уменьшается, золотник втягивается, и жидкость начинает стекать через открытый клапан. Это нормализует напор в системе, и когда давление упадет до допустимого предела, стопорный элемент снова будет прижат к седлу.

Для закрытия клапана необходимо снизить давление до уровня на 10-15% ниже нормального, поскольку для герметизации системы требуется больше усилий, чем для удержания ее в рабочем положении перед открытием.

Различия в конструкциях

Конструкция предохранительных клапанов различна. Различают изделия с одним или двумя седлами, размещенными рядом друг с другом.

По высоте подъема предохранительные клапаны делятся на:

  • Низкий подъем, где подъем составляет примерно 0,05 диаметра седла. Из-за присущей им минимальной пропускной способности они не используются в промышленных трубопроводах высокого давления. У них есть пропорциональный механизм реализации.
  • Полный подъем, с подъемом, равным или превышающим диаметр седла. Они работают на двухпозиционном механизме, отличаются повышенной производительностью и сложной конструкцией.

Изделия с полнопроходной конструкцией позволяют быстро разгрузить внушительный объем рабочей среды, поэтому используются в особо ответственных комплексах.

Преимущества использования

Предохранительные клапаны используются для регулирования давления в системе и широко используются в различных отраслях промышленности. К их достоинствам можно отнести:

  • Длительный срок.
  • Простота конструкции, подключения к системе трубопроводов, эксплуатации.
  • Широкий выбор рабочих параметров.
  • Множество вариаций дизайна и дизайна для различных рабочих сред, в том числе агрессивных.
  • Использование в разных климатических условиях.
  • Возможность установки в горизонтальном или вертикальном положении, в зависимости от типа конструкции.

При выборе предохранительного клапана необходимо рассчитать пределы давления. Для этого необходимо знать производительность насосного оборудования, объем и рабочую температуру транспортируемой среды и скорость реакции. Также выбирается место и способ монтажа на трубопроводе.

Технические требования к предохранительным клапанам

Продукция этого типа изготавливается по следующим правилам:

  • ПБ 03-576-03 «Нормы безопасности сосудов и напорных систем»
  • Американский стандарт для сосудов высокого давления «Нормы для котлов и сосудов высокого давления».
  • ГОСТ 24570-81 «Национальный стандарт на предохранительную арматуру».

Предохранительные клапаны могут быть спроектированы и изготовлены только аккредитованными компаниями. Особые требования предъявляются к изготовлению аварийной арматуры, так как неправильная их эксплуатация может представлять угрозу промышленной и общественной безопасности. Вся арматура должна соответствовать стандартам ГОСТ и ПБ.

Пример чертежа предохранительного клапана

Основные технические требования к арматуре — надежность и надежность.

  • Быстрая реакция на порог давления.
  • Герметичное закрытие клапана при падении давления.
  • Хорошая производительность системы.
  • Высокая герметичность.
  • Безотказная работа в течение всего гарантийного срока и количества операций, оговоренных заводом-изготовителем.

Все клапаны необходимо периодически проверять на исправность и герметичность прокладок. Для этого их разбирают и осматривают в аккредитованных лабораториях, допускаются испытания на месте эксплуатации.

Характеристики изделий

Расчет пропускной способности ведется по ГОСТ 12.2.085. Устройства могут использоваться в нефтяной, химической, газообразной и жидкой средах. Герметичность определяется по ГОСТ 9789-75.

Давление закрытия клапана больше 0,8 Рн, где Рн — давление срабатывания, максимальное на входе клапана, при котором он остается закрытым, сохраняя правильное уплотнение.

Пружины для них часто изготавливают из стали 50ХФА. Пружинный обратный клапан типа 402 изготовлен из чугуна.

Для проверки работоспособности устройства в порядке у пружинного предохранительного клапана СППК есть решение для ручного открытия, продувки, поэтому изделия без СППК не имеют возможности открываться вручную.

Размеры уплотнительных поверхностей фланца определяют по ГОСТ 12815-80.

В качестве примера одной из модификаций устройства приведем предохранитель 17с28нж, соответствующий ТУ3742-017-00218118-2002.

Устройство имеет особенности:

  • рабочее давление — 1,6 МПа;
  • рабочая среда — неагрессивная, газ, пар, вода;
  • материал корпуса — сталь;
  • материал уплотнения — нержавеющая сталь;
  • соединение — фланцевое;
  • температура — от минус 40 до плюс 250 градусов;
  • вес и длина зависят от номинального диаметра.

Нюансы выбора

Чтобы выбрать оптимальный товар, необходимо учитывать требования, которые к ним предъявляются:

  • своевременное и безотказное устройство предохранительного клапана при заданном повышении уровня рабочего давления в системе;
  • в открытом положении должна быть обеспечена необходимая пропускная способность;
  • своевременное закрытие створки с требуемым уровнем герметичности;
  • обеспечить стабильную работу.

Стоимость имеет немаловажное значение при выборе. Например, подумайте, сколько можно купить предохранительный пружинный клапан 17с28нж — цена пружинного обратного клапана 300 долларов.

Очевидно, что от производителя многое зависит. Так, аналогичный пружинный обратный клапан Danfoss будет стоить дороже — от 400 долларов.

Особенности работы изделия (видео)

Нюансы монтажа

Перед установкой подпружиненного предохранительного клапана необходимо выполнить простые шаги:

  • проверьте маркировку;
  • осмотреть корпус на предмет внешних повреждений;
  • снимаем защитный колпачок;
  • внутри не должно быть посторонних предметов;
  • следует помнить, что при установке компоненты изделия нагреваются.

Процесс установки выполняется в соответствии с действующими правилами и нормами безопасности. Выбор расположения, конструкции и количества клапанов, а также направления отвода жидкости определяется конструкцией.

Место должно быть выбрано таким образом, чтобы гарантировать свободный доступ для обслуживания и ремонта. Монтаж осуществляется вертикально в самой высокой точке корабля. Также установку можно производить возле корабля или трубопровода, только между изделиями не должно быть перехватывающего элемента.

Размер сужения не может быть меньше диаметра входного патрубка клапана.

Пружинный обратный клапан с большим количеством пробок может вызвать увеличение их сопротивления, что может изменить разницу давлений между верхом и низом изделия. Поэтому его следует устанавливать на последнем участке.

Самостоятельная установка таких устройств — сложная процедура, требующая опыта и определенных навыков. Поэтому необходимо обращаться к профессионалам.

Неполадки и ремонт

Утечка жидкости через клапан происходит, когда давление ниже установленного.

  • задержка на уплотнительных элементах инородных тел — необходимо прокачать ускоритель;
  • повреждение уплотнительных элементов: выполняется проточка или притирка с последующей проверкой на герметичность; если глубина повреждения более 0,1 мм, необходимо провести механическую обработку;
  • деформация пружины — ее заменяют;
  • перекос элементов из-за больших нагрузок — нагрузка устраняется, выпускной и впускной коллектор проверяется, необходимо подтянуть шпильки;
  • пониженное давление открытия — регулировка, деформация пружины — взамен;
  • некачественная сборка после ремонта — устраняет все дефекты сборки.

Ремонт предохранительных пружинных дросселей следует доверить профессионалу. Стоимость процедуры обойдется от 50 долларов.

Пружинный предохранительный клапан (замена)

— тип трубопроводной арматуры, предназначенной для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от избыточного давления, превышающего заданное значение, путем отвода избытка рабочей среды и обеспечения прекращения слива при закрывающем давлении и восстановления рабочего давления.

Основные сборочные единицы и детали арматуры:

1 — корпус, 2 — седло, 3 — золотник, 4 — крышка, 5 — шток, 6 — гайка, 7 — шпилька, 8 — пружина, 9 — сильфон (установлен в сильфонных клапанах), 10 — стопорный винт, 11 — втулка регулировка, 12 — направляющая втулка, 13 — дефлектор, 14 — регулировочный винт, 15 — крышка, 16 — фланец с резьбой.

Принцип действия.

При нормальном рабочем давлении сила сжатой пружины прижимает золотник к седлу (отверстие для выпуска рабочей жидкости закрывается). Когда давление поднимается выше установленного значения, на золотник начинает действовать сила, направленная в обратном направлении, которая сжимает пружину, и золотник поднимается, открывая проход для слива рабочей жидкости. После того, как давление перед клапаном упадет до давления закрытия, золотник снова прижимается пружиной к седлу, останавливая выпуск жидкости.

Положение установки: вертикальное, перевернутое.

Герметизация створки

— класс «В» ГОСТ Р 54808. По желанию заказчика возможно изготовление с другими классами герметичности.

Возможные модели клапана:

  • Колпачок герметичный с устройством принудительного открывания и без него.
  • Балансировочный сильфон.
  • Делитель тепловой защиты.
  • Крышка «открыта.
  • Запорный элемент, предотвращающий работу клапана.

Подключение к трубопроводу:

  • фланцевое;
  • для удлинения линзы (фланец по ГОСТ 9399);
  • задохнуться;
  • цапковое.

Клапаны с сильфоном.

Сильфон — это механизм, который компенсирует действие противодавления на выходе клапана. Сильфон предназначен для защиты пружины клапана от вредного воздействия агрессивной рабочей среды при высоких или низких температурах. Сильфонные клапаны изготовлены из стали качества 12Х18Н9ТЛ и 12Х18Н12МЗТЛ и предназначены для рабочих сред с температурой от минус 60 ° С и ниже. Номинал сильфонных клапанов: КПП4С, КППС.

Конструкция уплотнительных поверхностей и присоединительные размеры фланцев клапана соответствуют ГОСТ 12815-80, ряд 2, строительные длины — ГОСТ 16587-71.

Клапаны Ду 25 Ру 100 кгс / см2 могут изготавливаться с дроссельными патрубками для присоединения к трубопроводу по ГОСТ 2822-78, а также с фланцевым присоединением по ГОСТ 12815-80, ряд 2.

Предохранительные клапаны с номинальным давлением PN 250 кгс / см2 и PN 320 кгс / см2, как и другие модели, предназначены для защиты оборудования от недопустимых избыточных давлений за счет автоматического сброса излишков рабочей жидкости. Применяются на оборудовании с жидкими и газообразными рабочими средами, не вызывающими коррозии частей тела размером более 0,1 мм.

Предохранительные клапаны с формованным и сварным корпусом могут изготавливаться с индивидуальной длиной фланца (L и L1), высотой (H) и присоединительными размерами, что позволяет использовать их в качестве замены импортной арматуры без изменения уже установленного оборудования и трубопроводов.

Расчет расхода клапанов — по ГОСТ 12.2.085-2002.

Установка давления, н

— максимальное избыточное давление на входе предохранительного клапана, при котором заслонка закрывается и обеспечивается заданная герметичность заслонки.

Давление пуска открытия, Рн.о.

(начальное давление; установленное давление) — избыточное давление на входе предохранительного клапана, при котором сила, пытающаяся открыть клапан, уравновешивается силами, удерживающими запорный элемент на седле. При давлении начала открытия происходит нарушение указанного уплотнения в плунжере клапана и запорный элемент начинает подниматься.

Давление полного открытия, Рпо.

— избыточное давление на входе предохранительного клапана, при котором клапан перемещается и достигается максимальный расход.

Давление закрытия

(обратное давление) — избыточное давление на входе предохранительного клапана, при котором после выпуска рабочей жидкости запорный элемент ставится на седло, обеспечивая заданную герметичность клапана. Давление закрытия клапана, — не менее 0,8 Рн.

Обратное давление

— избыточное давление на выходе клапана (в частности, от предохранительного клапана).

Противодавление — это сумма статического давления в выхлопной системе (в случае закрытой системы) и давления, возникающего в результате его сопротивления при течении рабочей жидкости.

Обязательная информация для минимального заказа.

При заказе арматуры необходимо заполнить анкету (Приложение Б):

  • вид продукции, обозначение, обозначение типа (согласно таблице на рисунках);
  • условный диаметр входного патрубка, DN, мм;
  • номинальное давление, PN, кгс / см2;
  • установочное давление (Рн, кгс / см2) или количество пружин (при указании только номера пружины клапан настраивается на минимальное значение из заданного диапазона пружины);
  • материал корпуса;
  • наличие в клапанной конструкции блока ручного розжига;
  • наличие сильфона в конструкции клапана.

Пример обозначения при заказе предохранительного пружинного клапана:

Пример обозначения при заказе клапана предохранительного пружинного Ду 50 Ру 16 кгс / см2 из стали 12Х18Н9ТЛ с ручным управлением, установочное давление — Рн = 16 кгс / см2, модель КПП4Р по ТУ 3742-005-64164940-2013:

Клапан предохранительный КПП4Р 50-16 Ду 50 Ру 16 кгс / см2, Рн = 16 кгс / см2, 17нж17нж. При заказе указывается необходимость комплектации задвижек аналогами (ответные фланцы, прокладки, шпильки, гайки; для задвижек DN 25 PN 100 — ниппели с накидными гайками и прокладками).

Предохранительный клапан представляет собой трубную арматуру, которая защищает оборудование и трубопроводы высокого давления от механических повреждений и разного рода разрушений в результате аварийных ситуаций. Это достигается за счет выпуска чрезмерного количества жидкости, газа или пара из системы, а также из сосудов, в которых создается избыточное давление. Кроме того, этот клапан предотвращает сброс рабочей жидкости при восстановлении номинального давления.

Предохранительный клапан — это механизм, который работает в прямом контакте с рабочей средой вместе с другими конструкциями, выполняющими функции защитной арматуры, включая регуляторы давления.

Классификация предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны различаются по принципу действия на:

  • Устройства прямого использования, работающие под воздействием рабочей среды. Они универсальны и просты в использовании.
  • Обратное действие, в котором используются датчики давления и управляемая автоматика. Их работа зависит от использования внешнего источника давления или воздействия электричества.

По типу подъема запорного элемента изделия делятся на:

  • Пропорциональные действия, используемые несжимаемыми средствами. При повышении давления в системе клапан постепенно открывается, равномерно сбрасывая рабочую среду.
  • Два положения, мгновенное открытие на максимальной скорости при достижении в системе избыточного давления. Они используются для транспортировки газообразных компрессионных жидкостей.

По типу нагрузки на золотник предохранительные клапаны могут быть:

  • рычаг нагрузки;
  • весна;
  • магнитная пружина.

Также существуют специальные устройства аварийной защиты, предназначенные для специализированного промышленного оборудования.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционные клапаны устанавливаются на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады давления, связанные с неравномерным потоком воды на разных этажах здания, и стабилизировать давление для конечных пользователей.

Мы рекомендуем вам учитывать следующее при планировании и установке:

  • При отсутствии особых указаний производителя клапан монтируется на разрыв любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
  • Если контрольные манометры не являются частью конструкции устройства, их необходимо установить перед заменой и сразу после нее. Это позволит визуально проверить параметры на входе и исправность устройства.
  • Если участок трубопровода, оборудованный редуктором, имеет жесткие ограничения по максимальному давлению, после редукционного клапана предусматривается предохранительный клапан, который в нестандартной ситуации сбрасывает избыточное давление.
  • Если выбрана конструкция шестеренчатого поршня, то перед ней должен быть фильтр механической очистки. Защищает высокоточные детали механизма от повреждений, вызванных частицами ржавчины, песком и минеральными отложениями.
  • Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водопроводной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры для снижения солености воды.
  • При выборе типа подключения со стороны низкого давления (до 5 атм) предпочтительнее резьбовое.

Фланцевые соединения более надежны, но в домашней сети их преимущества слабы. Сварные соединения имеют максимальную надежность, но низкую ремонтопригодность. Для оборудования, требующего периодического обслуживания и замены, это не лучший выбор.

Различия в конструкциях

Конструкция предохранительных клапанов различна. Различают изделия с одним или двумя седлами, размещенными рядом друг с другом.

По высоте подъема предохранительные клапаны делятся на:

  • Низкий подъем, где подъем составляет примерно 0,05 диаметра седла. Из-за присущей им минимальной пропускной способности они не используются в промышленных трубопроводах высокого давления. У них есть пропорциональный механизм реализации.
  • Полный подъем, с подъемом, равным или превышающим диаметр седла. Они работают на двухпозиционном механизме, отличаются повышенной производительностью и сложной конструкцией.

Изделия с полнопроходной конструкцией позволяют быстро разгрузить внушительный объем рабочей среды, поэтому используются в особо ответственных комплексах.

Пружинные клапаны

Пружинные клапаны используются в бытовых системах водоснабжения, газоснабжения и отопления. Регулируемая винтовая пружина используется для прижатия катушки к седлу. Позволяет установить предельные значения давления, после чего клапан открывается.

Некоторые модели пружинных клапанов имеют систему принудительного ручного открытия для проверки работоспособности продукта. Однако продукты, предназначенные для использования в опасных условиях окружающей среды, не могут быть оснащены ручной продувкой.

Эти клапаны используются в различных условиях окружающей среды. Пружины и седла, контактирующие с агрессивными жидкостями и газами, покрыты специальными антикоррозионными составами. Уплотнение штока обеспечивается двойным сальником из ПТФЭ или резины.

Рычажно-грузовые клапаны

Устройства с аналогичной конструкцией используют силу тяжести для противодействия силе давления. Вес груза передается через рычаг на золотник, уравновешивая его до тех пор, пока давление не упадет до допустимого значения.

Рычаг предохранительный клапан

Устанавливаются в определенном положении относительно горизонта (указано в сопроводительной документации производителя). Нельзя использовать на подвижных объектах. Размер продукта зависит от давления в системе — чем оно выше, тем больше рычаг. Чтобы избежать вибрации, используются небольшие двухседельные предохранительные клапаны. Для регулировки таких устройств на рычаге используются специальные грузы.

Магнито-пружинные клапаны

Устройства с магнитной пружиной имеют обратное действие и работают от соленоида. При нормальном давлении в системе электромагнит / мощная пружина прижимает запорный элемент к седлу, и, если давление слишком велико, напряжение на катушке автоматически отключается. Это приводит к освобождению катушки и открытию клапана.

Есть вариант клапана с соленоидом, который давит на золотник под давлением в обратном направлении. При отключении питания оборудование будет работать как пружинное.

Основное преимущество таких устройств в том, что не требуется физического доступа к системе для установки порогового значения давления. Устанавливается в параметрах управляющей программы.

Магнитно-пружинные клапаны надежны, просты в использовании и могут использоваться в сложных промышленных установках.

Схема и принцип работы предохранительного клапана

Принцип работы электромагнитного (соленоидного) клапана

Принцип работы клапана прямого действия

Электромеханический запорный элемент, выполняющий функцию автоматического дистанционного управления направлениями движения жидкой и газообразной рабочей среды внутри трубопровода. С помощью электромагнитной катушки дозируются требуемые объемы потока в определенное время.

он широко используется в жилых домах и на крупных промышленных объектах в широком диапазоне рабочих температур. В трубопроводах для дома и коммунального хозяйства клапан регулирует окружающую среду в системах водоснабжения или канализации, центрального отопления. Применяется на технологических линиях химических и нефтеперерабатывающих заводов, трубопроводах гидрофильтрации. Применяется в сельском хозяйстве: оросительные сооружения, системы дозирования и смешивания.

Принцип работы электромагнитного клапана

Для изготовления электромагнитных клапанов используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международных стандартов. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:

  • Рамка. Он может быть изготовлен из нержавеющей стали, чугуна, коррозионно-стойкой латуни, химических полимеров.
  • Индукционная катушка с сердечником (соленоид). Он находится в герметичном корпусе, обмотка выполнена из высокопрочной технической меди.
  • Герметик. Для обеспечения максимальной герметичности используются полимер политетрафторэтилен (тефлон), термостойкая резина, силикон, резина, фторопласт.
  • Функциональные элементы: поршень, пружина, шток из нержавеющей стали.

Как работает электромагнитный клапан

Принцип работы электромагнитного клапана основан на работе управляющего элемента — электромагнитной катушки. При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины диафрагма (поршень) клапана располагается в гнезде устройства. Когда к клеммам соленоида прикладываются электрические напряжения различной мощности, сердечник втягивается в катушку, позволяя открывать или закрывать отверстие кабелепровода. Обесточивание соленоида вызывает закрытие заслонок. Конструктивные особенности устройства электромагнитного клапана могут различаться в зависимости от его типа.

Типы электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны делятся на разные категории.

По типу должности различают:

  • Нормально открытые клапаны. По умолчанию заслонка находится в открытом положении и не препятствует потоку.
  • Нормально закрытые клапаны. Отсутствие напряжения на катушке характеризуется закрытым положением затвора.
  • Бистабильные клапаны. Возможность переключения в открытое или закрытое положение под действием электрического импульса.

По принципу действия электромагнитные клапаны делятся на:

  • Клапан прямого действия: изменение положений элемента затвора осуществляется под действием движения сердечника при приложении напряжения.
  • Косвенный клапан. Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Он управляется дистанционно с помощью пилотного клапана, который активируется при подаче электрического тока на катушку.
  • Бистабильные клапаны. Затвор регулируется по принципу подъема мембраны электромагнитного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

  • Связь. Установка выполняется с использованием цилиндрической внутренней резьбы трубы с разным номинальным диаметром и шагом резьбы. Условное обозначение диаметра электромагнитного клапана указано в техническом паспорте изделия.
  • Фланцевое. Присоединение к трубопроводу с помощью фланцев с отверстиями под болты и шпильки. Применяется в трубопроводах большого диаметра. При установке используется уплотнительное кольцо или паронитовая прокладка.

По типу уплотнительной мембраны:

  • Мембрана FKM (фторированный каучук). Стандартное уплотнение, подходящее для большинства неагрессивных жидкостей.
  • Мембрана NBR (нитрил-бутадиен-каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензина, масел, керосина, дизельного топлива.
  • Мембрана EPDM (этиленпропиленовый каучук). Он отличается повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетонов, воды и др.

Правила монтажа и эксплуатации

Любые монтажные работы на арматуре проводятся при отсутствии в системе рабочего тела, а электрическая цепь обесточена. Перед началом работ трубопровод необходимо очистить от частиц и механических взвесей.

Как подключить электромагнитный клапан. Подключение электромагнитных клапанов в системе происходит в горизонтальном положении с поднятой катушкой.

  • Для правильной работы устройства направление движения транспортного средства должно соответствовать стрелке на корпусе.
  • Электромагнитный клапан устанавливается в доступном месте для последующего ремонта или обслуживания.
  • запрещается устанавливать клапан в местах с высокой степенью конденсации или вибрации, в местах с возможным обледенением трубы, вблизи протеканий и порывов ветра.
  • Установка дополнительных сетчатых фильтров соответствующего размера защитит клапан от загрязнения и, как следствие, снизит его гидравлические характеристики.

Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели

Стандартный предохранительный клапан котла может отличаться по конструкции по-разному. Эти нюансы не меняют функциональных возможностей устройства, а лишь упрощают его использование и обслуживание. Чтобы правильно выбрать предохранительный блок, нужно знать, какие бывают предохранительные клапаны для котлов и чем они отличаются.

Рычажные модели

Самым распространенным типом стандартного предохранительного устройства является модель с рычагом. Таким механизмом можно управлять вручную, что удобно при проверке или сливе воды из бака котла. Делают они это так:

  • рычаг, расположенный горизонтально, устанавливается вертикально;
  • прямое соединение со штоком приводит в действие пружинный механизм;
  • пластина предохранительного клапана принудительно открывает отверстие, и вода начинает вытекать из арматуры.

Хотя полное опорожнение бака не требуется, тестовый слив выполняется ежемесячно для проверки работоспособности группы безопасности.

Продукция отличается конструкцией рычага и насадки для слива воды. По возможности лучше всего выбирать модель с прикрепленным к тулову флажком. Крепление осуществляется с помощью болта, предотвращающего ручное открытие рычага детьми. Изделие имеет удобную форму «елочку» с тремя прорезями, что обеспечивает надежное крепление трубы.

Самая дешевая модель не имеет фиксации флажка. Рычаг может случайно зацепиться рукой и начнется ненужный слив воды. Ниппель короткий, всего с одним резьбовым кольцом. На таком выступе неудобно закреплять трубу, при сильном давлении она может порваться.

Модели без рычага

Безрычажные предохранительные клапаны — самый дешевый и неудобный вариант. Такие модели часто комплектуются водонагревателем. Опытные сантехники выбрасывают их. Агрегаты работают аналогично рычажным моделям, только нет возможности вручную выполнить контрольный слив или опорожнение бака котла.

Модели без рычага доступны в двух вариантах: с крышкой на конце корпуса и глухой. Первый вариант дешевле. В случае засорения крышку можно открутить для очистки механизма. Модель для глухих не может быть проверена на работоспособность и не может быть очищена от накипи. Соединения для выпуска жидкости на обоих клапанах короткие, с резьбовым кольцом.

Узлы безопасности для больших водонагревателей

Усовершенствованные предохранительные клапаны устанавливаются на водонагреватели с объемом накопительного бака 100 литров и более. Работают они так же, только дополнительно оснащены шаровым краном для принудительной вентиляции и манометром.

Особое внимание следует обратить на отвод жидкости. Он резьбовой. Надежное крепление предотвращает вытягивание шланга сильным давлением и исключает неудобное использование зажима.

Модели оригинального исполнения

Для ценителей эстетики и комфорта производители предлагают оригинальные страховочные узлы. Изделие оснащено манометром, хромировано и придает элегантную форму. Выглядят изделия красиво, но стоимость их высока.

Различие по маркировке корпуса

Качественная продукция на корпусе должна иметь маркировку. Производитель указывает максимально допустимое давление, а также направление движения воды. Второй знак — стрелка. Помогает определиться, с какой стороны ставить деталь на трубу котла.

На дешевых китайских моделях часто отсутствует маркировка. Вы можете понять направление движения жидкости без стрелки. Пластина обратного клапана должна открываться вверх относительно патрубка котла, чтобы вода из водопровода могла стекать в бак. Но без маркировки определить допустимое давление не получится. Если показатель не совпадает, то блок безопасности будет постоянно протекать или вообще не сработает в аварийной ситуации.

Другие типы клапанов

Когда пытаются сэкономить на группе безопасности, на водонагреватель пытаются установить взрывной клапан для системы отопления. По функционалу узлы похожи, но есть нюанс. Предохранительный клапан не может постепенно удалять жидкость. Механизм сработает, когда избыточное давление достигнет критического уровня. Взрывной клапан может слить всю воду из бака только в случае аварии.

Отдельно стоит рассмотреть установку всего одного обратного клапана. Механизм этого агрегата, напротив, блокирует воду внутри резервуара, предотвращая ее попадание в трубопровод. При превышении давления рабочая плита со штоком не сможет работать в обратном направлении, что приведет к разрыву бака.

Преимущества использования

Предохранительные клапаны используются для регулирования давления в системе и широко используются в различных отраслях промышленности. К их достоинствам можно отнести:

  • Длительный срок.
  • Простота конструкции, подключения к системе трубопроводов, эксплуатации.
  • Широкий выбор рабочих параметров.
  • Множество вариаций дизайна и дизайна для различных рабочих сред, в том числе агрессивных.
  • Использование в разных климатических условиях.
  • Возможность установки в горизонтальном или вертикальном положении, в зависимости от типа конструкции.

При выборе предохранительного клапана необходимо рассчитать пределы давления. Для этого необходимо знать производительность насосного оборудования, объем и рабочую температуру транспортируемой среды и скорость реакции. Также выбирается место и способ монтажа на трубопроводе.

Как выбрать пружинный клапан?

При выборе предохранителя стоит опираться на несколько важных принципов, от которых зависит бесперебойная работа системы и способность предохранителя выполнять необходимые функции:

  • Пружинные предохранительные клапаны имеют наименьший размер по сравнению с другими типами предохранительных клапанов, и их следует выбирать там, где места недостаточно.
  • Особенности использования клапанов связаны с наличием повышенных вибраций, которые негативно сказываются на работоспособности устройства и могут быстро привести его в негодность. Например, устройства с рычажными грузами более восприимчивы к повреждению от вибрации из-за длинного опорного рычага и шарниров в конструкции. Поэтому для систем, в которых наблюдаются значительные вибрационные эффекты, стоит выбирать подпружиненный предохранительный клапан.
  • В зависимости от конструктивных особенностей устройства пружина может со временем изменять силу нажатия. Это связано с тем, что постоянный подъем катушки вызывает изменения в структуре металла.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание коробок передач минимальное. Если производитель указал периодичность проверок, лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан, проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на редукторе подачи воды два манометра, до и после, то по их показаниям можно более точно определить время внепланового обслуживания прибора. Своевременное плановое техническое обслуживание позволяет избежать внеплановых аварийных ремонтов, вызванных поломками.