Предохранительный сбросной клапан: принцип работы, сферы применения и монтаж

Разновидности клапанов сброса избыточного давления

По способу прижатия запорного элемента к седлу устройства подразделяются на следующие виды:


  • Пружинные. Сила упругой деформации металла пружины удерживает затвор в закрытом состоянии. Она подбирается таким образом, чтобы напор, превышающий заданный уровень, отжимал запорный элемент от седла. Пружинные модели выпускаются как на постоянное давление срабатывания, так и с возможностью его регулировки. Для этого в конструкцию добавляют регулировочный винт, предварительно сжимающий или ослабляющий пружину. В ходе эксплуатации пружина понемногу теряет свою упругость, и значение срабатывания может измениться.
  • Рычажно грузовые. Для прижатия используется сила земного притяжения, воздействующая на груз, подвешенный на конце рычага. Такая система обладает широкими возможностями для регулировки значения срабатывания. Для его увеличения груз передвигают к концу рычага, для уменьшения- ближе к корпусу. Кроме возможностей для точной регулировки, эта конструкция обладает еще одним достоинством: стабильностью значения давления сброса на длительных промежутках времени. Рычажные устройства отличаются большими габаритами и массой. Они применяются в качестве предохранительного клапана для компрессоров большой производительности, установленных стационарно.
  • Электромагнитные. В этих передовых устройствах для прижатия запорного элемента используется электромагнитный привод- соленоид. Такие устройства работают в качестве исполнительного элемента централизованной автоматизированной системы управления. Датчик давления может размещаться рядом с затвором, а можем находиться в совсем другой части системы. Большинство из них снабжаются дополнительно рабочей пружиной. При пропадании электропитания или связи с управляющей системой клапан сброса превращается в обычный механический.

По способу присоединения арматура сброса делится на следующие типы:

  • Резьбовые. Наиболее распространяемый тип для устройств сброса малого давления. Легки в монтаже и демонтаже даже для неподготовленного персонала- для этого достаточно гаечного ключа. Чаще всего используются как аварийный клапан мобильного компрессора небольшой мощности.
  • Фланцевые. Сложнее в монтаже и дороже, обеспечивают высокую герметичность. применяются в системах среднего и высокого давления.
  • Сварные. Обеспечивают максимальную герметичность и надежность. Сложны в монтаже/демонтаже, требуется специальное оборудование и подготовленный персонал.

По материалу, из которого изготовлено устройство, различают:

  • Стальные. Обладают высокой прочностью и большим ресурсом. Выдерживают большое давление.
  • Латунные. Отличаются высокой коррозионной стойкостью и большим ресурсом.
  • Пластмассовые. Дешевы, но рассчитаны на невысокие значения напора.

4 Особенности установки

При установке сбросного клапана для воды следует учесть не только его характеристики, но и работу, выполняющуюся расширительным баком. Если он не отреагирует на повышенное давление в системе, должен сработать предохранитель для выхода лишней жидкости. Соблюдая правила установки, расположение клапана должно быть на расстоянии 30−40 см от выходного патрубка котла, а между ними встраивается манометр. Его показания служат информацией о состоянии отопительного контура. Правила установки сбросного клапана:

  1. 1. Перед устройством запрещено устанавливать запорное оборудование — задвижки, краны и т. д.
  2. 2. Для удаления лишней воды на выходной патрубок клапана ставится трубка для слива. Для этого можно использовать соединение с обраткой или канализацией.
  3. 3. Предохранительный клапан должен стоять в самой верхней точке замкнутой системы отопления.

Кроме этого, следует регулярно проверять рабочее состояние механизма. У пружинных моделей может произойти спайка тарелки со стенками корпуса. Это действует на превышение отметки максимального давления, влияющего на своевременное срабатывание клапана в отопительной системе, из-за чего устройство может не открыть отверстие для выхода жидкости.

Зачастую это касается условий эксплуатации сбросного предохранителя для отопления, а не принципа его работы. Но даже при тщательном выполнении установки возможно нестабильное функционирование изделия. При частом срабатывании аварийного устройства (6−8 раз) рекомендуется замена его. Это означает, что механизм пришёл в негодность — износились пружина и тарелка. Устанавливая предохранительный клапан, следует учитывать:

  • насколько соответствуют его технические характеристики эксплуатационным;
  • правильное подсоединение;
  • при монтаже стоит пользоваться традиционной паклей для труб, лента ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал) не выдерживает температурного воздействия, из-за чего может возникнуть течь.

Группа безопасности котла

Группа (блок) безопасности котла состоит из предохранительного клапана, манометра и воздухоотводчика. Установка этих элементов также входит в стоимость монтажа водяного отопления. Манометр показывает давление, а воздухоотводчик – отводит воздух из системы.

В случае неправильной эксплуатации или сбоя в оборудовании отопительной системы может возникнуть резкое повышение давления. Это может послужить причиной разрушения некоторых элементов отопительной системы, а в случае совсем неблагоприятного развития событий – разрушения строения и даже угрозы жизни людей. Именно поэтому в каждую отопительную систему отопления или горячего водоснабжения в обязательном порядке входит предохранительный клапан для отопления.

Как было замечено ранее, предохранительный клапан служит для того чтобы защитить систему отопления от чрезмерного давления. В данном случае самыми подверженными таким ситуациям являются системы с паровыми котлами. Но подобная ситуация может возникнуть и в более привычной для нас системе – водяном отоплении.

Случаи резкого повышения давления:

  • Резкое повышение температуры воды, вследствие чего появляется пар (обычно при спускании воды из системы);
  • Подпитка системы отопления частного дома слишком большим количеством воды (в случае отказа автоматических систем).

А ведь заполнение системы происходит с температурой около 15-ти градусов. Очевидно, что при отоплении температура носителя тепла увеличивается и расширяется в объеме. Именно для защиты системы и предназначена такая регулирующая арматура для отопления. Клапан входит в трубопроводную арматуру, которая в автоматическом режиме защищает систему отопления от чрезмерного давления за счет того, что часть теплоносителя удаляется из оборудования. Чаще всего применяются пружинные клапаны, они производят противодействие давлению силой пружины.

Клапаны открытого типа функционируют без использования противодавления и выводят излишнюю жидкость из отопительной системы. Регулирующий клапан на отопление закрытого типа сбрасывает носитель тепла в трубопровод, работая с применением противодавления.

Чтобы монтаж водяного отопления был сделан качественно и надежно, следует правильно установить предохранительные устройства. Правила установки прописываются в нормативных документах, они могут различаться зависимо от того, какая мощность оборудования и рабочее давление.

Основные принципы:

  • Предохранительный клапан в системе отопления должен ставиться на подающем трубопроводе непосредственно сразу после котла. При определенном уровне мощности два устройства врезаются и дублируются.
  • В системах со снабжением горячей воды клапан ставится на выходе горячей воды в верхней точке бойлера.
  • Монтаж системы водяного отопления предполагает отсутствие разнообразных устройств между клапанами и магистральными трубами. Также нельзя сужать трубы на диаметр менее, чем условный диаметр клапана.
  • Сбросные патрубки необходимо подсоединять к линии трубопроводов достаточного размера диаметра, выводятся они в специальное безопасное место или канализационную сеть.

Подбор условного диаметра клапана должен производиться по методикам, которые разработаны и утверждены соответствующими органами. Именно поэтому в данном случае необходимо обратиться к специалистам. Если нет такой возможности, то существуют специальные программы, производящие расчет водяного отопления частного дома.

Проверка работы клапана представляет собой принудительное его открытие, производить ее желательно регулярно. Проверка давления открытия и регулирование следует производить около 1 раза в год, как раз перед тем, как начнется отопительный сезон.

Установка и регулировка узла безопасности

Установить предохранительный клапан на бойлер способен любой человек без помощи сантехника. Правильная монтажная схема указывает, что узел безопасности крепят на патрубок входа холодной воды в водонагреватель. Ниже идут краны, фильтра и другие элементы обвязки.

Устанавливается клапан на водонагреватель в такой последовательности:

  • Установка предохранительного клапана осуществляется непосредственно на патрубок входа холодной воды, идущий внутрь водонагревателя. Часто между ними ставят разъемный переходник – «американку» для удобства демонтажа при обслуживании.
  • На резьбу патрубка или переходника наматывают фум ленту для уплотнения соединения. Узел безопасности накручивают так, чтобы стрелка на корпусе была направлена в сторону бойлера.
  • При накручивании на водонагреватель предохранительного клапана нужно остановиться, когда почувствуется упор. На дешевых моделях монтажный предохранитель отсутствует. Деталь накручивают на четыре оборота. Больше проворачивать нельзя. Резьба патрубка закроет канал штуцера для слива воды.

После установки стоит заглянуть внутрь корпуса со стороны обратного клапана. Внутри отверстия виднеется седло и сама пластина запорного механизма. Для проверки работоспособности пальцем или карандашом надавливают пластину. Она должна податься внутрь, а при отпускании возвратиться на исходное место.


Когда вся схема будет собрана, приступают к регулировке узла безопасности:

  • Водонагреватель заполняют водой, подают напряжение и выставляют на терморегуляторе максимальную температуру. Предстоит подождать, пока произойдет полный нагрев, и автоматика отключит ТЭН.
  • Из штуцера должны появиться капли жидкости. Если их нет, прокручивают регулировочный винт до получения положительного результата.
  • После регулировки рычажком стравливают из бака немного воды, после чего возвращают механизм в закрытое состояние. Капель из штуцера прекратится. Внутрь бака поступит новая порция воды. ТЭН ее нагреет, и жидкость вновь начнет капать из штуцера.
  • Отрегулированный на максимальную температуру механизм всегда сработает при превышении допустимого рубежа. Теперь на регуляторе можно задать меньшую рабочую температуру, например, 50–60оС. При достижении такого порога из штуцера жидкость не будет капать.

На работоспособность рычага принудительного слива и срабатывания при максимальной температуре проверяют группу безопасности 1 раз в месяц. Если отсутствует регулировочный винт и не срабатывает механизм по нужным параметрам, деталь заменяют.

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

По способу прижима

При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.

Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.

Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.

Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.

Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.

Рычажный предохранитель

Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.

По степени поднятия затвора

Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.

Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.

Полноподъемная модификация

Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.

По скорости срабатывания

Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.

Клапан двухпозиционный

Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.

Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:

Возможные неисправности и способы устранения

О части неисправностей или отклонений в работе уже было сказано, поэтому сделаем обобщение в виде таблицы.

Неисправность Способ устранения
Забит сливной штуцер Прочистить отверстие штуцера.
Штуцер подкапывает при небольшом нагреве Промыть клапан при помощи ручного рычага, при отсутствии рычага, снять устройство, нажать предохранительный клапан, чтобы открыть седло и промыть от засора. Регулируемый клапан отрегулировать.
Штуцер подкапывает даже когда бойлер не работает Проверить давление входящей воды, если давление в норме, промыть клапан, если проблема не устранилась, заменить его.
Клапан не сработал при высоком давлении Проверить ручным рычагом, при отсутствии рычага, снять устройство, проверить открытие клапана, при закипании от отложения солей, очистить и промыть, проверить работоспособность, регулируемый клапан отрегулировать, при необходимости, заменить

Для проверки срабатывания клапана давлением воды, выше существующего напора в сети, можно воспользоваться автомобильным насосом, способным создать давление до 6 бар. Холодная вода на бойлер перекрывается. Горячая вода частично сливается через кран, чтобы не попала в насос. После прекращения течи, накачать воздух. Закачать воздух можно через любой кран разбора горячей воды. При открытии другого крана горячей воды, давление сбросится.

Монтаж клапана в систему отопления

Предохранительный кран ставят сразу за выходным патрубком котла (достаточно отступить 20-30 см). Требуется манометр для визуального контроля, отслеживания состояния системы.

Между клапаном и основным источником тепла запрещено размещать запорные краны, задвижки или перекрывающие приборы.

Где располагается клапан


Чтобы излишки воды удалялись через выпускной патрубок, устанавливают специальную сливную трубку, соединяемую с канализацией или обратной линией трубопровода.

Если смонтирована гравитационная система закрытого типа, то предохранитель ставят в наивысшей точке.

Правила и стандарты

Применение предохранительной арматуры регулируется национальными и отраслевыми стандартами, правилами эксплуатации и техническими указаниями.

Для сосудов, работающих под давление, применяют следующие регламентирующие документы:

  • (ПБ 03-576-03). Правила безопасности для сосудов и установок давления.
  • «Boiler & Pressure Vessel Code» Американский стандарт.
  • ГОСТ 24570-81 Национальный стандарт по предохранительным клапанам.

Системы, защищаемые аварийной арматурой, в случае их нештатной работы или аварии, представляют собой значительную угрозу производственной и общественной безопасности. Поэтому их проектирование, комплектация, монтаж, эксплуатация курируются уполномоченными органами, следящими за соблюдением требований правил и стандартов на всех этапах жизненного цикла оборудования. В РФ это поручено Ростехнадзору.

Клапан сброса избыточного давления — назначение, применение в системе и нюансы выбора (110 фото)

Отопительная система в процессе своей эксплуатации всегда является довольно опасной. Почему опасной, спросят многие. Все очень просто, системы отопления в домах и квартирах постоянно имеют в сети напряжение. Напряжение появляется вследствие давления, которое имеется в системе.

Давление в системе отопления может расти и снижаться, а также бывают резкие скачки, непредвиденные. В случае резкого скачка давления температура в системе растет до предела и вода в батареях превращается в пар, что их просто разрывает. Это очень опасно и для предотвращения данной аварии в системе устанавливают специальные устройства.

На фото клапана сброса избыточного давления можно увидеть, как он выглядит внешне. А о том, как он устроен и для чего нужен, мы поговорим сейчас.

Для каких целей используют клапан

Для того, чтобы избежать ситуации с разрывом батарей в системе отопления применяют два прибора: манометр и клапан. Первое устройство призвано визуально указывать то давление, которое в каждый момент времени находится в системе.

Что касается клапана сброса избыточного давления воды или другого теплоносителя, то он служит для автоматического предотвращения аварии. Это очень помогает, если в момент скачка давления люди не видят показаний.

Как понятно по названию прибора, он обязан в процессе своей работы избавлять систему от избыточного давления. Но не все понимают, что такое избыточное давление.

Дело в том, что какое-то количество бар в системе всегда присутствует на это элементы рассчитаны. При покупке учитывают и возможное превышение давления, чтобы трубы и радиаторы справлялись с ним.

Однако не всегда давление не превышает предела, который учли при установке оборудования. Так вот, клапан начинает сброс давления, как только оно превышает постоянную норму.

Если превышение дойдет до границы излишне предусмотренного, то трубы просто начнет рвать.

Таким образом клапан предохраняет от вероятности аварийного состояния. Его применяют не только в системе отопления, но везде, где есть давление в системе.

Рабочий процесс клапана

Независимо от разновидности устройств предохранительных клапанов сброса избыточного давления, все они примерно похожи.

Если рассматривать, как устроен клапан, то это полая труба, которая крепится к системе отопления. В ней есть отвод для выхода излишнего давления, который перекрыт специальным штоком, похожим на пробку.

Шток удерживается довольно плотной пружиной. Сверху пружина крепится к головке, которая запаяна.

Далее при сильном повышении сжимается пружина и тем самым проход или отвод, как его более часто называют, открывается. Избыточное давление благополучно покидает через отвод систему и не вредит ей.

Во время такого процесса клапан аварийного сброса избыточного давления сильно начинает шипеть и этого просто невозможно не заметить.

Таким образом, при нормализации давления, пружина расслабляется, шток становится на свое место. Отверстие отвода давления вновь становится закрытым.

Где необходима установка клапана


Самая острая необходимость в установке данного клапана стоит в системах парового отопления. там из-за использования высоких температур теплоноситель может перегреваться до предела. Именно это становится причиной повышения давления в системе.

Для данных случаев просто необходимо иметь клапан сброса избыточного давления отопления. Особенно это касается закрытых систем, которые не имеют расширительного бачка.

Еще одна веская причина установить клапан сброса — наличие подкачивающего водного насоса. Данные устройства имеют очень высокую мощность, что может привести к разрыву систем.

Выход из строя может вызвать работа насоса в холостом режиме, поэтому требуется клапан сброса избыточного давления воздуха.

В прочем, клапан сброса лишним не будет нигде, поэтому, если вы имеете лишние средства, то лучше всего установить его. Менее всего в таких устройствах нуждаются газовые и электрические системы. Более всего — паровое отопление.

Критерии выбора

Предохранительный клапан в системе отопления выполняет ответственную функцию – предотвращает вскипание котла и снижает давление, поднявшееся до предельных значений.

Рекомендуется выбрать пружинное устройство, при этом важно обратить внимание на следующие моменты:

  • диапазон значений, при которых клапан способен сработать (подбирается в соответствии с параметрами отопительной системы);
  • разновидность клапана – открытый или закрытый (в первом случае сброс теплоносителя выполняется в атмосферу, во втором – в обратный трубопровод);
  • высоту подъема тарелки (выбирается исходя из пропускной способности).

Подбор устройства для сброса давления основывается на технических характеристиках отопительной системы — тепловой мощности котельного агрегата и максимальном давлении среды в трубопроводе.

Аварийный клапан сброса должен срабатывать своевременно, что зависит от характеристик его механизма, ключевыми элементами которого являются шток, пружина и тарелка.

Основная характеристика клапана – это процентная разница между показателями давления в трубопроводе в момент начала перемещения штока и показателями давления при полностью открытом проходе для сброса излишков теплоносителя. Данный параметр также зависит от номинального давления в системе отопления. Скорость срабатывания устройства зависит от рабочего давления в системе – чем оно выше, тем быстрее клапан должен открыться.

Важно, чтобы механизм регулировки не контактировал с теплоносителем. Витки пружины не должны касаться друг друга

При длительном простое клапана пружина может «залипнуть» — в этом случае устройство вовремя не сможет сработать. Специальный шток для оттягивания пружины вручную дает возможность время от времени проверять работоспособность клапана. Сбросный клапан также обеспечивается защитой от промерзания.

Обратите внимание! Клапан полностью открывается, когда давление в системе отопления повышается на 10% от заданного, а полностью закрывается, когда уровень давления падает на 20% относительно параметра срабатывания. Рекомендуется выбрать для установки модель, давление срабатывания которой превышает рабочие показатели отопительной системы на 20-30%

Подвод трубопровода

Чтобы гидравлическое сопротивление не сказывалось на работе предохранительного устройства, диаметр клапана должен соответствовать диаметру подводящего патрубка или иметь большие размеры.

Материал изготовления

Для изготовления корпуса обычно применяется латунь, поскольку данный материал отличается низким температурным расширением, устойчивостью к коррозии, прочностью и доступной ценой.

Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, который не меняет свою геометрию и сохраняет необходимую жесткость даже под воздействием доведенного до кипения теплоносителя.

Предохранительный клапан в системе отопления: подбор

Диаметр входящего патрубка клапана должен быть равен или быть больше диаметра патрубка, полученного при расчете. Помимо соответствия диаметра патрубка, необходимо проверять предохранительный прибор на сброс рассчитанного прироста объема теплоносителя при возникновении аварийной ситуации

Важно также принять во внимание тот факт, что чем больше разница давлений между значениями в линии сброса и при открытии клапана, тем большее количество жидкости выйдет через предохранительное оборудование

Подбирая данное устройство, также следует помнить, что его полное открытие достигается при превышении давления в отопительной системе над значением при срабатывании на 10%, а полное закрытие — во время снижения давления ниже параметра срабатывания на 20%. Исходя из этого, желательно выбирать оборудование с давлением срабатывания выше примерно на 20-30% фактического давления системы.

Узел ручного подрыва

Клапан с узлом ручного подрыва 17с16нжКлапан без узла ручного подрыва 17с15нж

Предохранительный клапан может быть укомплектован узлом ручного подрыва. Он используется для проверки исправного состояния клапана и не допускает прилипания, примерзания и прикипания золотника к седлу. После изменения положения рычага шток клапана перемещается вверх и сила сжатия пружины уменьшается.

Арматуру с узлом подрыва не используют в системах с токсичными и агрессивными средами. Нельзя переносить клапаны держа за рычаг (подрыв), так как рабочий элемент может деформироваться.

При заказе предохранительного клапана нужно указать:

  • применение и обозначение;
  • материальное исполнение;
  • величину условного прохода, DN(мм);
  • давление начала открытия Pно (МПа или кгс/м2);
  • давление номинальное PN(МПа или кгс/м2);
  • необходимость наличия узла ручного подрыва;
  • климатическое исполнение.

Чтобы избежать ошибок при заказе, следует обратить внимание: давление клапана в МПа или в кгс/м2 — не идентичные величины. 1 МПа соответствует 10 кгс/м2.


С этим читают