84. Водоразборная, запорная, предохранительная и регулирующая арматура

§ 84. Водоразборная, запорная, предохранительная и регулирующая арматура

В зависимости от назначения, применяют следующие виды арматуры на внутренних водопроводных сетях: водоразборную, запорную, предохранительную, регулирующую.

К водоразборной арматуре, предназначенной для разбора воды из систем водоснабжения на бытовые и хозяйственные нужды, относится водоразборный, туалетный, писсуарный и банный краны.

Металлические водоразборные краны (рис, 165, а) изготовляют двух размеров условным проходом 15 и 20 мм.

Рис. 165. Водоразборные краны: а—металлический, б — пластмассовый, а — писсуарный, г— банный; 1 — маховичок, 2 — сальниковая втулка, 3— сальниковая набивка, 4 — крышка корпуса, 5 — клапан, 6 — уплотнительная прокладка, 7 — седло, 8 — корпус крана, 9 —шпиндель, 10 — ручка крана, 1/— конусная пробка, 12 — окно, 13 — шайба, 14 — натяжная гайка

Пластмассовые водоразборные краны (рис. 165,6) выпускают с условным проходом 15 мм для установки на трубах холодной воды при давлении в системах до 0,6 МПа. Трещины и заливы на внешней и внутренней плоскостях пластмассовых деталей кранов не допускаются. Обработанные детали не должны иметь заусенцев, острых кромок и углов. Резьба на деталях крана должна быть полного профиля, чистой и не иметь повреждений или недооформленных ниток.

Писсуарный кран (рис. 165, в) вентильного типа состоит из корпуса 8, на одном конце которого имеется резьба для присоединения его к трубопроводу, а на другом конце —муфта для присоединения к писсуару. В корпус крана ввертывается крышка 4 со шпинделем 9, на одном конце которого укреплен клапан 5 с уплотнительной прокладкой 6, а на другом— маховичок 1. При повороте маховичка крана шпиндель прижимает прокладку к седлу 7, в результате чего прекращается поступление воды. Герметичность крана в месте прохода шпинделя обеспечивается сальниковой набивкой 3, уплотняемой сальниковой втулкой 2.

Банный кран (рис. 165, г) пробкового типа, в котором максимальная струя воды создается поворотом ручки 10 крана на 90°, состоит из корпуса 8 и конусной пробки 11с окном 12; через окно поступает вода. Герметичность крана достигается за счет конусной пробки, которая натягивается натяжной гайкой 14.

Рис. 166. Туалетные краны:

а — настольный с жестко закрепленным изливом, б — настенный с поворотным изливом

Настольный туалетный кран с жестко закрепленным изливом (рис. 166, а) устанавливается непосредственно на полочку умывальника, а настенный туалетный кран с поворотным изливом (рис. 166,6) крепится к стене.

Седло водоразборных кранов при установке их в системах холодного водопровода уплотняют кожей, при установке в системах горячего водоснабжения — теплостойкой резиной или фиброй. Для набивки сальников кранов при температуре воды до 100° С применяют хлопчатобумажный, льняной, пеньковый шнур или фторопластовую или термостойкую резину.

Запорная арматура служит для выключения отдельных участков водопроводной сети или всей сети здания или сооружения. К запорной арматуре относятся задвижки и вентили.

Задвижка — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, перпендикулярном движению потока рабочей среды. По конструкции затвора задвижки разделяются на два типа: параллельные и клиновые; по конструкции шпинделя — на задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделями. Задвижки устанавливают на трубопроводах диаметром от 50 мм и более.

Параллельная задвижка «Москва» с невыдвижным шпинделем изображена на рис. 167.

Рис. 167. Параллельная задвижка «Москва»: 1 — кольцевой выступ, 2 — фланец, 3 — верхний клин, 4 — нижний клин, 5,6 — диски

В верхней части шпинделя расположен кольцевой выступ 1, зажатый между крышкой и фланцем 2, что препятствует перемещению шпинделя вдоль оси. На нижней части шпинделя нарезана прямоугольная резьба, которая входит в такую же резьбу в отверстии верхнего клина 3. В нижней части корпуса задвижки находится нижний клин 4, сцепленный с дисками 5 и 6. При вращении шпинделя вправо верхний клин и сцепленный с ним нижний клин задвижки спускаются вниз. Когда нижний клин упирается в корпус задвижки, скошенная плоскость верхнего клина скользит по скошенной плоскости нижнего клина. Клинья прижимают диски к кольцам корпуса, герметически закрывая проход.

Параллельная задвижка типа «Москва» более плотно закрывает проход, чем параллельная задвижка с выдвижным шпинделем.

Вентиль — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. С помощью вентиля отключают отдельные участки трубопроводов диаметром до 50 мм и регулируют количество транспортируемой среды, проходящей по трубопроводу. Вентили выпускают с наклонным (рис. 168, а) и прямым (рис. 168, б) шпинделями, муфтовые и фланцевые.

Рис. 168. Вентили со шпинделем: а — наклонным, б — прямым; 1 — корпус, 2 — седло, 3 — клапан, 4 — шпиндель, 5 — накидная гайка, 6— маховик, 7 — втулка, 8 — сальниковая набивка, 9 — крышка корпуса

В системах водоснабжения применяют главным образом муфтовые вентили.

Наклонный шпиндель вентиля проходит через крышку 9, ввернутую в корпус 1. Клапан 3 прикреплен к шпинделю. Поворачивая маховик 6 вправо или влево, опускают или поднимают клапан. Клапан, прижатый к седлу 2, препятствует проходу воды, а сальниковая набивка 8 — просачиванию воды по шпинделю 4. Набивку уплотняют втулкой 7, которая удерживается накидной гайкой 5.

Для трубопроводов холодной воды в качестве уплотнителя под клапан ставится кожа, резина или пластмасса, а для трубопроводов горячей воды — специальная эбонитовая масса или теплостойкая резина.

На линиях паровых трубопроводов устанавливают вентили с бронзовыми золотниками, притертыми к седлу корпуса. Направление движения воды через вентиль показано на корпусе стрелкой.

Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны предохраняют системы, котлы, бойлеры и сосуды, работающие под давлением, от аварии, в случае, если давление в них поднимается выше допустимого. При повышении давления в сети, котлах или сосудах клапан автоматически выпускает воду, и давление понижается. Предохранительные клапаны выпускают рычажные (рис. 169, а) и пружинные (рис. 169,6).

Рис. 169. Предохранительные клапаны: а — рычажный, б — пружинный

Поддержание заданного давления в сети в рычажном клапане регулируется массой груза, а также и перемещением груза по рычагу клапана. В пружинном клапане давление регулируется пружиной, которая с помощью болта и натяжной гайки сжимается для настройки на большее давление, и, наоборот, если надо, поддерживает меньшее давление — пружина ослабляется.

Регулирующая арматура. Давление в напорном трубопроводе систем водоснабжения регулируют с целью предохранения их от возможных повреждений при повышении давления. Регулировку постоянства давления осуществляют регулятором прямого действия «после себя» (рис. 170).

Рис. 170. Регулятор давления прямого действия «после себя»:

1 — корпус, 2 — мембранная головка, 3 — грузовой рычаг,’ 4 — передвижной груз, 5 — сменный груз, 6 — шток, 7 — золотник

На выступающей части верхней крышки чугунного корпуса регулятора крепится бугель, на котором укреплено мембранно-грузовое устройство. Мембранно-грузовое устройство состоит из мембранной головки 2, воспринимающей давление регулируемой среды, грузового рычага 3 с передвижным грузом 4 и сменными грузами 5.

Давление регулируемой среды передается через импульсную трубку к чувствительному элементу регулятора — мембранной головке. Место подключения импульсной трубки должно находиться на расстоянии 10 Dy от регулятора по направлению потока. На импульсной трубке устанавливается вентиль, а около места отбора давления — манометр. Если давление, воздействующее на мембранное устройство, преодолевает усилие, которое создается грузами, то шток 6 клапана с золотником 7 опускается, уменьшая проходное сечение до тех пор, пока давление за клапаном не станет равным заданному значению. С уменьшением давления на мембранное устройство клапан открывается.

Температура регулируемой среды, подводимой к мембранному устройству регулятора, не должна превышать 40° С. Регулятор устанавливают на горизонтальном участке трубопровода в вертикальном положении мембранным приводом вверх (рис. 171).

Предохранительный клапан для водонагревателя

От правильной обвязки зависит срок службы накопительного бойлера, а также безопасность пользования прибором. Одним из важных узлов является предохранительный клапан для водонагревателя, устанавливаемый на входящий патрубок холодной воды.

Для чего нужен предохранительный клапан

Чтобы разобраться, для чего устанавливают клапан на водонагревателе, стоит вспомнить школьную программу. По закону физики вода при нагреве расширяется. Жидкость находится внутри герметичной емкости. Если отсутствует разбор воды, давление повышается, и бак может разорвать. Не допустить аварию поможет предохранительный клапан для бойлера, стравливающий лишнюю жидкость из емкости.

На форумах можно встретить информацию, где советуют просто не ставить обратный клапан. Тогда и монтаж клапана сброса избыточного давления воды делать не надо. По их мнению, когда появится избыток давления, часть воды уйдет обратно в трубопровод. Частично совет правильный, но система будет работать, пока стабильно функционирует водопровод. Ошибочность совета заключается в трех причинах:

• не существует стабильно работающих водопроводов без поломок;
• без обратного клапана в пустой трубопровод уйдет вся вода с бака;
• оголенный ТЭН будет нагревать воздух внутри пустой емкости.

Теперь рассмотрим конечный результат возникшей проблемы. При аварии водопровода трубы остаются пустые. Обратного клапана на входящем патрубке нет, и вода с накопительного бака беспрепятственно стекает в систему. Термостат при понижении температуры включит ТЭН. Без воды нагреватель просто перегорит, но это только половина проблемы.

Существует другая опасность. ТЭН раскалился, и в водопроводе появляется вода. Внутри бака резко образуется большое количество пара и избыточное давление, не успевающее стравиться обратно в трубопровод. Бак гарантированно разорвет в нескольких местах. Кипяток польется в квартиру. По этой причине лучше не мудрить, а просто установить сбросной клапан для воды.

Устройство и работа

В устройстве предохранительного клапана для водонагревателя нет ничего сложного. Чаще всего узел безопасности выполнен цельной деталью. Внутри одного корпуса заключается предохранительный и обратный клапан.

Схема стандартного изделия выглядит так:

• Бронзовый корпус внутри имеет две камеры. Конструкция напоминает букву «Т». На корпусе камеры обратного клапана нарезано две резьбы для крепления к водопроводу. Корпус камеры предохранительного клапана оснащен штуцером для сброса воды.
• Внутри обратного клапана стоит пружина, удерживающая шток, на котором закреплена круглая пластина. В закрытом состоянии она предотвращает обратный ток воды из бака внутрь пустого водопровода.
• У предохранительного клапана аналогично есть шток с пружиной и круглой пластиной. Большинство моделей оснащены рычажком принудительного сброса воды. Этот элемент напрямую связан со штоком.

В комплекте с водонагревателем идут обычно самые дешевые предохранительные клапана без рычажка. Их лучше выбросить и купить качественное изделие.

В общих чертах принцип работы предохранительного клапана выглядит так:

• Во время разбора воды давление внутри бака падает. Предохранительный клапан закрыт. Из-за разницы давления открывается обратный клапан и начинается подпитка бака. Когда давление водопровода и внутри емкости сравняется, обратный клапан закрывается.
• Термостат бойлера включает ТЭН. Жидкость начинает нагреваться, увеличиваясь в объеме. Если давление дошло до критической отметки, а разбора воды нет, срабатывает предохранительный клапан. Горячая жидкость сливается через штуцер. После нормализации давления пружина возвращает механизм в исходное положение.

Термостат постоянно следит за заданной температурой и периодически включает ТЭН. Если отсутствует разбор, давление постоянно будет увеличиваться при каждом повышении температуры воды. В этот период из штуцера капает жидкость. Это нормальный рабочий момент. Чтобы вода не лилась на пол, к штуцеру фиксируют хомутом прозрачный армированный шланг, отводя его конец в канализацию.

Разновидности групп безопасности и принцип выбора подходящей модели

Стандартный предохранительный клапан для бойлера по исполнению может отличаться несколькими особенностями конструкции. Эти нюансы не изменяют функциональность устройства, а лишь упрощают использование и обслуживание. Чтобы правильно выбрать узел безопасности надо знать, какие бывают предохранительные клапаны для бойлеров и чем они отличаются.

Рычажные модели

Самый распространенный тип стандартного узла безопасности – модель с рычажком. Такой механизм можно привести в действие вручную, что удобно при проверке или сливе воды из бака бойлера. Делают это так:

• горизонтально расположенный рычаг устанавливают вертикально;
• прямое соединение со штоком приводит в действие пружинный механизм;
• пластинка предохранительного клапана принудительно открывает отверстие и из штуцера начинает течь вода.

Даже если не требуется полное опустошение бака, контрольный слив выполняют ежемесячно для проверки работоспособности узла безопасности.

Различаются изделия конструкцией рычажка и штуцером для сброса воды. Если имеется возможность, то лучше выбрать модель с зафиксированным к корпусу флажком. Крепление выполнено болтом, препятствующим ручное открывание рычажка детьми. Изделие имеет удобную форму штуцера в виде елочки с тремя нарезками, что обеспечивает надежную фиксацию шланга.

Более дешевая модель не имеет фиксации флажка. Рычажок можно случайно зацепить рукой и начнется ненужный слив воды. Штуцер короткий, всего с одним кольцом нарезки. Фиксировать шланг на такой выступ неудобно и при сильном давлении его может сорвать.

Модели без рычага

Предохранительные клапана без рычага – самый дешевый и неудобный вариант. Такие модели часто идут комплектом с водонагревателем. Опытные сантехники их просто выбрасывают. Работают узлы аналогично рычажным моделям, только нет возможности вручную выполнять контрольный слив или опустошение бака бойлера.

Модели без рычага бывают двух исполнений: с крышкой на конце корпуса и глухие. Первый вариант более удобен. При засорении крышку можно открутить для очистки механизма. Глухую модель нельзя проверить на работоспособность и очистить от накипи. Штуцера сброса жидкости у обоих клапанов короткие с одним кольцом нарезки.

Узлы безопасности для больших водонагревателей

На водонагреватели с объемом накопительного бака от 100 л ставят усовершенствованные предохранительные клапана. Работают они аналогичным образом, только дополнительно комплектуются шаровым краном для принудительного слива, а также манометром.

Особое внимание стоит обратить на штуцер отвода жидкости. Он резьбовой. Надежное крепление предотвращает срыв шланга сильным давлением и избавляет от неудобного пользования хомутом.

Модели оригинального исполнения

Для любителей эстетики и комфорта производители предлагают узлы безопасности в оригинальном исполнении. Изделие комплектуют манометром, наносят хромированное покрытие, придают элегантную форму. Выглядят изделия красиво, но стоимость их высокая.

Различие по маркировке корпуса

Качественные изделия на корпусе обязательно имеют маркировку. Производитель указывает максимально допустимое давление, а также направление движения воды. Вторая маркировка – это стрелка. Она помогает определить, какой стороной поставить деталь на патрубок бойлера.

На дешевых китайских моделях маркировка часто отсутствует. С направлением жидкости без стрелки разобраться можно. Пластинка обратного клапана должна открываться вверх по отношению к патрубку бойлера, чтобы внутрь бака поступала вода из водопровода. А вот с допустимым давлением без маркировки определиться не получится. При несоответствии показателя узел безопасности постоянно будет течь или, вообще, не сработает в аварийной ситуации.

Другие типы клапанов

Когда пытаются сэкономить на группе безопасности, на водонагреватель пытаются установить подрывной клапан, предназначенный для системы отопления. По функциональности узлы схожи, но есть один нюанс. Подрывной клапан не способен понемногу стравливать жидкость. Механизм сработает, когда избыток давления достигнет критической отметки. Подрывным клапаном можно только стравить всю воду из бака при аварии.

Отдельно стоит рассмотреть установку только обратного клапана. Механизм этого узла наоборот запирает воду внутри бака, не давая ей стечь в трубопровод. При избытке давления рабочая пластина со штоком не способна сработать в обратную сторону, что приведет к разрыву бака.

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, 50–60 о С. 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.

Неисправности и способы устранения

Выявляют неисправный предохранительный клапан бойлера по постоянно текущей из штуцера жидкости или, когда отсутствует капель при максимальной температуре нагрева. Поломкой считается отсутствие принудительного слива во время поднятия рычажка.

Рассмотрим возможные неисправности:

• Постоянно текущая из штуцера жидкость появляется при высоком давлении в водопроводе. Если группа безопасности рассчитана на 6 Бар, то при 7–8 Бар в магистрали излишки будут постоянно стравливаться. Проверить можно принудительным сливом с помощью рычажка. Если капель после стравливания прекратилась, значит, проблема в высоком давлении водопровода. Нужно на входе в дом поставить редуктор.
• Когда после стравливания давления вода продолжает течь, причиной выступает засор рабочей пружины. Если группа безопасности поддается разборке, все элементы очищают от грязи и ставят на свое место.
• Отсутствие капели и принудительного слива сигнализирует о засоре штуцера или всего рабочего механизма. Выход один – разобрать и почистить.

Если деталь не разборная или не поддается ремонту, ее немедленно следует заменить.

Группа безопасности водонагревателя – это не тот узел, на котором экономят. Ремонт бойлера обойдется дороже.

Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Предохранительный клапан в системе отопления открывается при повышении давления выше заданного значения, после чего часть теплоносителя через него сбрасывается. Затем давление уменьшается и клапан закрывается. Простой принцип действия подразумевает и несложную конструкцию. Тем не менее, есть несколько важных правил установки и эксплуатации аварийного клапана, которые лучше не нарушать, чтобы не повлечь разрушение котла, например…

Когда нужен предохранительный клапан

В замкнутой гидравлической системе, где происходит нагрев жидкости должен устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак. При нагреве, материалы и вещества увеличиваются в объеме, особенно значительно «вырастают» газы и жидкости.

Если свободного пространства не будет, то давление внутри системы начнет повышаться. Корпус будет деформироваться, растягиваться и разрушится в конце концов, выпустив жидкость наружу. Предохранительный клапан необходим во всех замкнутых нагреваемых наполненных жидкостью системах.

Совместная работа клапана и расширительного бака

Расширительный бак в системе отопления призван стабилизировать давление. Но ошибкой является мнение, что с таким баком предохранительный клапан не понадобится. Бак может работать неправильно, оказаться просто без воздуха.

Ошибкой является и обратное мнение, что клапан может взять на себя функции расширительного бака – сбрасывать давление, как только оно слегка повысилось. Этот прибор конструктивно не рассчитан на множественные срабатывания и после нескольких сбросов, через него появляется постоянная течь…

Предохранительный клапан рассчитан только на срабатывание при аварийном повышении давления, свыше нормы, после чего со стороны персонала должны быть приняты меры по устранению причин такой ситуации.

В каких случаях обычно срабатывает клапан

Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.

• Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
• Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
• Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
• Вскипание котла с массовым выбросом пара.

В каких системах устанавливается защита по давлению

• Система отопления частного дома снабжается предохранительным клапаном. Даже если в автоматизированных котлах имеются защиты быстрого отключения при росте температуры, рекомендуется снабдить систему независимым аварийным клапаном давления.
• Также он устанавливается в системе горячего водоснабжения (ГВС), за исключением случая, когда вода нагревается проточным способом ….
• Аварийный сброс давления устанавливается в отдельных замкнутых контурах системы, нагреваемых теплообменником или другим источником энергии.
• В различных гидравлических (воздушных) системах, работающих под давлением, или с компрессором….

Конструкция предохранительного клапана, как работает

Основным элементом конструкции клапана давления является пружина, воздействующая на закрывающую тарелку. В нормальном положении тарелка прижимается к седлу и не выпускает жидкость из трубы. При аварийном повышении давления, она приподнимается и жидкость начинает просачиваться на боковой отвод.

Как и где устанавливается предохранительный клапан

Аварийный клапан в системе отопления всегда устанавливается на главной подающей магистрали, выходящей из котла.

Запрещается устанавливать между клапаном и главной магистралью какую-либо запорную арматуру. По сути предохранительный клапан должен быть установлен на подаче как можно ближе к теплообменнику котла, и между ними не должно быть кранов, и диаметр труб не должен уменьшаться.

С твердотопливными котлами аварийный клапан устанавливается в составе выносной группы безопасности.

На автоматизированных котлах клапан можно обнаружить под котлом на подаче.

Рекомендуется оборудовать отводной патрубок клапана прозрачным шлангом направленным в канализацию.

Какое давление срабатывания, какой клапан подобрать

Стандартное заданное давление срабатывания предохранительного клапана для домашней отопительной системы – 3 атм. Обычное предварительное давление воздуха в расширительном баке – 1,5 атм. Рабочее давление в системе после разогрева до максимальных температур – 2,0 – 2,5 атм.

Соответственно, при повышении этого значения, ситуация переходит в разряд «аварийная». При достижении 3,0 атм, или чуть ниже, должно начинаться срабатывание клапана. Напомним, что низший предел прочности отдельного отопительного оборудования, некачественных расширительных баков, например – всего порядка 4,0 атм, и его частенько превышают при ручной закачке теплоносителя…

Выбирать предохранительный клапан для системы отопления нужно только от известного производителя. Этот прибор прост, но сделан должен быть точно, а взрыв котла понравится далеко не всем жильцам…

Что требуют нормативы

Из нормативов можно узнать, что на пути к клапану от теплообменника не должно быт не только запорных устройств, но и регулирующих, а также трубопровода меньшим диамером, чем сам клапан. Настройка давления должна быть выполнена на 15 – 25% больше, чем рабочее давление жидкости. Проверка порога срабатывания должна производится не реже чем один раз в год при плановом обслуживании системы….

Зачем и как устанавливать предохранительный клапан на нагреватели воды

Водонагреватели являются самыми распространенными устройствами для организации горячего водоснабжения в частном доме, иногда их ставят и в квартирах многоэтажек.

Для монтажа на водопровод понадобятся некоторые инструменты и дополнительные материалы. Одной из обязательных деталей арматуры является предохранительный клапан для водонагревателя. Как правило, этот защитный элемент поставляется в комплекте с основным прибором, но некоторые бюджетные модели могут продаваться без клапана.

Не забудь поделиться с друзьями!

Назначение предохранителя

Можно выделить три основные задачи, которые выполняет предохранительный клапан:

• обеспечивает безопасность эксплуатации водонагревателя;
• оберегает ТЭНы от сухого нагрева;
• при необходимости позволяет сливать воду из водонагревателя.

Предохранительный клапан ставят на накопительные водонагреватели (бойлеры). Чтобы лучше понять его принцип действия, надо знать, как устроен и как работает бойлер.

В накопительном водонагревателе вода находится на протяжении всего времени эксплуатации. ТЭН включается в зависимости от температуры, на которую отрегулирован термостат.

Холодная вода поступает в водонагреватель через патрубок снизу бака. Горячая вытекает из бака через трубу, которая вмонтирована в дно и установлена внутри, так что верхний ее конец почти доходит до верха емкости.

Это позволяет отбирать сначала верхний слой, который имеет более высокую температуру, а холодная вода тем временем поступает снизу.

Если не будет достаточного подпора в магистрали, то вода может сливаться через патрубок, который рассчитан на наполнение.

Если воды не будет, то ТЭНы попросту перегреются и сгорят. Даже если они не успеют перегореть до начала наполнения, вода, попав на раскаленный металл, быстро закипит, образует большое количества пара, который создаст очень высокое давление. Этого давления будет достаточно, чтобы разрушить прибор.

Чтобы взрыва не произошло, необходима установка обратного клапана для водонагревателя, который нужно расположить на входной трубе для холодной воды. В этом случае при снижении подпора в холодном трубопроводе в емкости всегда останется жидкость, препятствующая перегреву ТЭНов.

Но одной установки обратного клапана недостаточно. Более того, если установить только его, последствия могут оказаться еще хуже, чем при его отсутствии.

Поступающая в водонагреватель вода остановится, как только давление в бойлере станет равным давлению в холодном трубопроводе. После начала нагрева вода расширится внутри, а при закрытых кранах для разбора горячей воды ей попросту некуда будет деться и давление начнет возрастать. Все это чревато взрывом, последствия которого могут быть самыми непредсказуемыми и трагичными.

Очевидно, что для нормальной работы нужно просто предусмотреть спускное устройство, которое будет производить аварийный сброс воды при достижении давлением определенного порога (избыточное значение). Оно реализуется в виде предохранительного сбросного клапана для бойлера.

Устройство и принцип действия

Устройство для предупреждения серьезной аварии выглядит на удивление просто, а размеры его невелики – помещается на ладони. Оно представляет собой небольшой механизм, состоящий из двух перпендикулярно расположенных подпружиненных клапанов, заключенных в один металлический корпус. По сути, это два цилиндра (трубки), один из которых несколько больше другого.

В первой трубке большего диаметра, как правило,1/2 дюйма, имеющей две резьбы по концам, установлен обратный клапан, пропускающий жидкость только в одну сторону. Створка в нем расположена поперек трубы и может перемещаться вдоль нее на несколько миллиметров, открывая или закрывая проход.

Под действием давления, направленного в сторону водонагревателя, створка открывается, сжимая пружину. Как только давление в трубопроводе и за створкой выравнивается, клапан под действием пружины закрывается.

В трубке меньшего диаметра, расположенной перпендикулярно первой, установлен второй клапан, пружина которого отрегулирована на открытие при определенном давлении, превышающем давление для первого клапана. Это и есть предохранитель, защищающий от взрыва.

Таким образом, когда повышается давление и обратный клапан не позволяет воде уйти в подающий холодный трубопровод, открывается второй клапан, и она сбрасывается через сливной патрубок.

На патрубке могут быть специальные насечки, которые способствуют легкому надеванию шланга подходящего диаметра. Шланг этот необходимо закреплять хомутом и вывести либо в канализацию, либо в емкость, которую придется время от времени опорожнять. Делать это придется нечасто, так как количество выдавливаемой воды при эксплуатации водонагревателя будет невелико.

Очень часто для принудительного открытия спускного устройства в конструкции предусмотрен пластиковый флажок. С его помощью можно проверить работоспособность предохранителя. Для этого просто нужно открыть его и убедиться, что ход поршня свободный, он не забит ржавчиной и окалиной, усилия пружины хватает, чтобы возвратить клапан в закрытое состояние.

На корпусе предохранительного клапана очень часто бывает нанесена стрелка, показывающая направление движения воды, чтобы облегчить установку. На маленький патрубок обычно нанесена маркировка, обозначающая давление в паскалях, при котором происходит открытие аварийного клапана.

Установка

Предохранительный клапан для водонагревателя устанавливают на трубу, подающую холодную воду в емкость. Благодаря наличию резьбы на концах устройства, он устанавливается без сварки и пайки, монтаж его несложен. Обязательно надо следить за направлением стрелки на корпусе, указывающей на прямой ток холодной воды. Для уплотнения резьбы необходимо использовать лен с упаковочной пастой или FUM-ленту.

Между вводным патрубком и предохранительным клапаном рекомендуется установить кран или вентиль для слива. Нужно это из-за того, что если часто сливать воду при помощи предохранительного клапана, то уменьшится коэффициент упругости пружины и изменится номинальное давление открытия клапана. Слив понадобится при ремонте бойлера, например, в случае замены ТЭНов или при консервации дома в зимний период, когда из всех систем сливается жидкость, чтобы не допустить ее замерзания и разрушения труб.

Ставить кран нужно на боковой отвод тройника таким образом, чтобы невозможно было перекрыть трубу между водонагревателем и предохранительным клапаном, иначе последний не сработает. Для того чтобы в водонагреватель поступал воздух и не создавалось разрежение, препятствующее сливу, можно открыть один из горячих кранов на смесителях.

Устанавливать сливной кран с тройником на трубу с горячей водой нецелесообразно. Слить воду через него будет невозможно, а лишние разъемные соединения в водопроводе ни к чему.

При желании скрыть предохранительный клапан можно немного удлинить вертикальный отрезок трубы. Но расстояние от бака до клапана при этом не должно превышать 2 м.

Если вода через клапан капает без видимых причин (без нагрева), это может означать сильное давление в системе (выше нормы). В этом случае рекомендуют установить редуктор на систему водоснабжения и отрегулировать давление. Если вода в баке холодная, давление не выше 4 бар, а клапан продолжает капать, то это, скорее всего, брак и устройство надо заменить.

Проверка работоспособности

После установки предохранительного клапана обязательно нужно проверить его работоспособность. Для этого необходимо заполнить емкость холодной водой. Заполнять нужно с открытым краном, чтобы из бойлера выходил воздух. После того как из горячего крана потечет вода, нужно перекрыть оба крана.

Из предохранительного клапана не должна капать вода, но при открытии принудительно рукой она должна выходить под давлением, примерно равным давлению в водопроводе. Измерять его не нужно, поскольку легко определить зрительно.

После начала нагрева нужно некоторое время не включать краны горячей воды. Это создаст в баке повышенное давление. В трубке слива или просто из отверстия клапана (в случае отсутствия трубки) появятся капельки, поскольку жидкость из бака начнет вытесняться. Это означает, что предохранительный клапан находится в рабочем, исправном состоянии и водонагреватель можно спокойно использовать.

Рекомендации при покупке

Необходимость в выборе наступает в случае поломки предохранителя, протекания или потери по какой-то причине. Если надо купить новый предохранительный клапан, то обращают внимание на его давление срабатывания. Сравнивать надо с давлением бойлера, которое указано в паспорте. Еще один показатель – шаг настройки. Обычно он составляет 0,5 бар. Можно выбрать предохранительный прибор с немного меньшим давлением, чем у бойлера, но ни в коем случае не с большим.

Нельзя путать клапан для бойлера с похожим устройством для отопления, так как последнее рассчитано на более низкое давление. Нельзя также устанавливать обратный клапан вместо предохранительного, так как он не будет выполнять свои функции и нагреватель может взорваться.

Желательно обратить внимание на материал корпуса и выбрать латунь, поскольку она более пластична, не трескается, дольше служит, хотя и дороже.

Клапаны предохранительные

Любая инженерная система, в которой циркулирует тот или иной вид рабочей среды нуждается в установке предохранительного клапана. Стоит отметить, что от грамотной настройки клапана зависит надежность и работоспособность системы. Данные регуляторы необходимы для предохранения системы от увеличения уровня давления выше допустимой нормы. Даже незначительное повышение давления в системе может вызывать неполадки, сбои в работе или даже аварии.

В процессе работы, давление внутри инженерной системы может расти, например, в системах теплоснабжения при циркуляции теплоносителя. При стандартных параметрах функционирования предохранительный клапан закрыт. Как только из-за каких-либо причин показатель давления увеличивается до максимально допустимого значения – клапан срабатывает.

Характеристики предохранительных клапанов

Как работает клапан сбросной и из чего он состоит?

Любой предохранительный сбросной клапан имеет две основные составляющие в виде запорного элемента и исполнительного механизма, который обеспечивает силовое действие на запорный элемент. Запорная часть состоит из седла и затвора. Принцип работы клапана заключается в противодействии исполнительного механизма усилию жидкости, которое пытается открыть клапан. Пока давление не превышает усилие исполнительного механизма, деталь находится в закрытом положении. Важно: до момента открытия клапана давление в системе должно превысить настройки предохранительного элемента.

Когда давление в системе вырастет до максимально допустимого, произойдет полное открытие затвора клапана и сброс избыточного объема воды. Если избыточный объем жидкости сбросится, а давление начнет снижаться, затвор клапана закроется. Полное закрытие произойдет в тот момент, когда в месте размещения предохранительного элемента показатель давления упадет до требуемого настроенного значения.

Области использования предохранительных элементов

• предохранительные клапаны BERMAD устанавливают на всех контурах инженерных систем. Эти системы могут быть представлены:
• контурами систем отопления и горячего водоснабжения, которые работают от автономных тепловых источников в виде котлов (газовых, электрических), гелиосистем, тепловых насосов;
• контурами отопительной системы, подключенной по независимой схеме;
• магистралями водоснабжения
• паровыми или водогрейными котлами.

Рис. 1. Предохранительный редукционный узел

Рис. 2. Фильтровальная система с защитой

Задачи, решаемые установкой предохранительного клапана

Главное назначение предохранительного клапана заключается в защите и предотвращении аварийных случаев в системах трубопроводов, причинами которых является повышение уровня давления над значением, максимально допустимым. Клапан справляется со следующими задачами:

1. Защитой водопроводных магистралей при повышении водяного давления.
2. Сбросом избыточного объема теплоносителя.
3. Стабилизацией давление воды до установленной нормы.

Рис. 3. Пример тиипового размещения

Технические характеристики клапана

При выборе предохранительного сбросного клапана для систем разного типа бренда BERMAD необходимо обращать внимание на важные технические характеристики в виде:

• давления настройки элемента – максимальный показатель давления на входе в элемент, когда затвор находится в закрытом положении;
• давления начала открывания – показатель начала открытия затвора и незначительного сброса воды;
• давления полного открывания – минимальный показатель, при котором полностью открывается клапан;
• давления полного закрытия – максимальный уровень давления, при котором затвор полностью садится на седло, герметично перекрывая поток;
• расчетного уровня давления – максимальный показатель, устанавливаемый производителем;
• пропускной способности – расход жидкости, который сбрасывается клапаном.

Подбор и установку предохранительных клапанов осуществляют опытные сотрудники нашей компании. Компания ООО «НПЦ ПромВодОчистка» гарантирует высокое качество и результат!