Предохранительные пружинные клапаны — все об устройстве и монтаже

Важна ли нормальная работа водонагревателя

Вполне вероятно, что рассказы о принципе работы обратного клапана и его строении не привнесли ясности в проблему того, почему это устройство так важно. Так что давайте (чисто гипотетически) рассмотрим ситуация, которая может случиться при отсутствии клапана. Итак, мы не устанавливали клапан, который бы перекрывал обратный ход поступающей в устройство воды

До тех пор, пока внутреннее давление остается стабильным, бойлер будет функционировать правильно. Объясняет все это один из законов термодинамики – чем выше становится температура жидкости в баке, тем выше становится давление.  Вскоре наступит момент, когда давление будет превышать напор поступающей воды и, как следствие, в водопроводную систему начнет поступать уже горячая вода. В свою очередь, эта нагретая вода сможет вытекать из кранов или даже со сливного бачка вашего унитаза

Итак, мы не устанавливали клапан, который бы перекрывал обратный ход поступающей в устройство воды. До тех пор, пока внутреннее давление остается стабильным, бойлер будет функционировать правильно. Объясняет все это один из законов термодинамики – чем выше становится температура жидкости в баке, тем выше становится давление.  Вскоре наступит момент, когда давление будет превышать напор поступающей воды и, как следствие, в водопроводную систему начнет поступать уже горячая вода. В свою очередь, эта нагретая вода сможет вытекать из кранов или даже со сливного бачка вашего унитаза.

Обратите внимание! Несмотря на критичность ситуации, температурный регулятор будет исправно продолжать функционирование, в то время как нагревательный элемент будет зря потреблять электроэнергию

Большую критичность в ситуацию привнесет момент, если давление в трубопровода вдруг по тем или иным причинам упадет. А это, согласитесь, происходит достаточно часто, к примеру, если ночью на водонапорных станциях решают снизить нагрузку на систему. Есть и другой вариант – произошла авария или начались ремонтные работы, в результате чего трубопровод полностью опустошается. Вся жидкость, которая до этого находилась в накопительном баке, сливается в водопровод, а нагревательный элемент начнет нагревать воздух, в результате чего он быстро перегорит.

Смотрите так же, основные трубования, которые должны соблюдатся при обустройстве котельной в частном доме.

Возможно, вы скажете, что должна же быть в бойлере автоматика, которая прекращает его работу в таких случаях. Прежде всего, такая автоматика нередко дает сбой, кроме того, она имеется не на всех моделях водонагревателей.

Есть такие «умники», которые устанавливают обычный обратный клапан и полагают, что этого будет достаточно. На самом деле это больше походит на закладывание бомбы в собственном доме, ведь жутко даже представить, что может случиться, если сломается терморегулятор! Вода в бойлере начнет кипеть, но излишнему давлению выйти просто некуда и оно и дальше растет. Хорошо еще, если внутри бака попросту потрескается эмалированное покрытие, это значит, вы еще хорошо отделались. Но бойлер может и взорваться!

Если давление резко пропадает из-за таких трещин, то температура воды возвращается до законных ста градусов, но вот внутренняя температура в бойлере будет намного выше. Но все это может не произойти, если вы установили хороший обратный клапан для водонагревателя. Итак, в качестве заключения ко всему выше сказанному, отметим еще раз, что мы получаем от такого клапана.

• Клапан сбрасывает излишнюю жидкость из прибора, если она нагревается, удерживая тем самым внутреннее давление в безопасных рамках.
• Также он предотвращает обратный ход воды в трубопровод.
• Клапан смягчает возможные перепады давление в системе водоснабжения, не исключение и гидравлические удары.
• А если устройство имеет соответствующий рычаг, то с его помощью можно полностью опустошать бойлер, если потребуются ремонтные работы.

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.

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.

Разновидность клапанов для нагревателей воды

На практике многие пользователи часто путают два термина «предохранительный» и «обратный». Это вызвано тем, что в современных водонагревательных устройствах устанавливают один клапан для бойлера, который выполняет сразу две важные защитные функции.

Тем не менее, эти термины не являются синонимами, поскольку имеют разные принципы срабатывания: предохранительный — по высокому давлению жидкости в рабочей емкости, а обратный — препятствует противотоку нагретой жидкости из емкости в водопровод.

Обратный клапан

Это вид арматуры, пропускает воду в электроводонагревателе в одном направлении, примерно, как ниппель в мотошине. Он относится к приборам прямого срабатывания, для его функционирования источники электроэнергии либо другие внешние управляющие механизмы не требуются, открытие/закрытие конструкции совершается за счёт движения холодной воды.

Исходя из технологии выполнения закрывающего элемента – обратный клапан для бойлера классифицируются по двум видам:

1. Золотникового типа, в них клапан на бойлере, исполнен в форме золотника и размещается только в горизонтальном варианте.
2. Затворного типа, выполняются в форме диска и имеют вертикальную/горизонтальную установку.

Принцип действия такого клапана состоит в том, что в нормальном рабочем состоянии бойлера он всегда закрыт. Затвор закрывает проход под воздействием пружины.

В случае, когда давление на вводе в водонагреватель растет, то есть она давит на клапан с большим воздействием, чем пружина, он открывается и пропускает жидкость в накопительную емкость. Когда давление водопровода меньше чем в баке. Клапан захлопывается, не давая выходу нагретой воды в сеть ХВ.

Предохранительный клапан для бойлера

Основное предназначение предохранительного устройства — защита бойлера и подключенных к нему систем от разрыва, вызванного аварийным давлением среды.

Превышение давления возникает при высоком напоре в системе холодного водоснабжения либо при термическом расширении среды в электроводонагревателе.

Вода при Т 90 С расширяется в объеме примерно на 3 %, если ее не сбросить, то резко поднимается давление в замкнутом сосуде с последующим его разрывом.

Поэтому устанавливают защитный предохранительный клапан для бойлера с пружиной, рассчитанной на давление 6 кг, которая при более высоком давлении выполнит сброс воды из бака.

Классификация оборудования

Существуют следующие виды предохранительных клапанов:

1. Клапан пружинный.
2. Клапан мембранный.
3. Клапан обратный.

Предохранительный клапан пружинного типа является наиболее распространенным. Особенно часто применяется в системах при отоплении и горячем водоснабжении. Его основными преимуществами являются сравнительно простая конструкция и легкое регулирование.

Двухпозиционные агрегаты, клапаны прямого и непрямого действия – это разновидности оборудования пружинных предохранительных клапанов.

Существуют механизмы рычажного типа, которые тоже защищают систему от чрезмерно повышенного давления. Они состоят из золотника и груза. Так же в них есть рычаг. Эти устройства очень громоздкие. Поэтому применяются на трубах с диаметром более 50 сантиметров.

Предохранительные клапаны мембранного типа имеют в своей конструкции мембрану. Это ее основной элемент. Принцип действия состоит в разрыве мембраны. Разрыв происходит при повышении напора до критического уровня.

Такие клапаны герметичные, простые в изготовлении. И отличаются быстротой срабатывания. Но они требуют смены мембраны после каждого срабатывания. По этой причине рядом с мембранным клапаном всегда ставят пружинное устройство. Мембранные предохранительные клапаны бывают двух видов:

• с разрывной мембраной
• с хлопающей мембраной

Первый тип применяется в жидкостях и газообразных средах. Мембрана имеет форму купола, и бывает плоская форма мембраны. С изменением силы давления мембрана разрывается.

Второй вид мембранного клапана используется в рабочих средах с газообразным состоянием. При изготовлении мембраны используют специальную ткань из каучука. Вверху и внизу такой мембраны предусмотрены ножи.

Если давление повышается или понижается до определенных пределов, мембрана только выгибается. А если давление изменяется до критической отметки, мембрана касается ножей, и разрезается. Или, при недостаточном давлении, происходит пополнение запасов пара от дополнительной емкости. Таким образом происходит защита труб от перепадов давления при помощи мембранного предохранительного клапана.

Обратный предохранительный клапан устанавливается при использовании водонагревательного оборудования. Он необходим для предотвращения повышения рабочего давления внутри нагревательных приборов.

При определенных условиях в системах отопления и водоснабжения жидкость может начать течь в обратном направлении. Довольно частый пример – это когда горячая вода передавливает холодную или наоборот. Для таких случаев необходим обратный предохранительный клапан.

Маркировка устройств

Предохранительные клапаны подлежат обязательной маркировке. На корпус предохранительного клапана наносятся:

• обозначение изделия
• стрелка, которая указывает направление потока среды
• значение номинального давления
• значение номинального диаметра клапана
• заводской номер клапана
• дата изготовления

Маркировочную табличку прикрепляют, как правило, к крышке клапана или к наружной поверхности выходного фланца

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

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.

Монтаж

Перед тем, как начать монтаж предохранительного клапана для водонагревателя, обязательно слейте воду из устройства и отключите его.

Местом расположения устройства выступает вход холодной воды в бойлер. Процесс установки достаточно простой: ключом на 3-4 оборота с применением уплотнителей, вторым резьбовым концом клапан подсоединяется к водопроводной холодной системе.

Обязательно проверяйте направление поступающей воды — на корпусе клапана оно отмечено стрелкой.

В случае, если водопроводное давление постоянно скачет и часто превышает норму, то предварительно нужно установить водяной редуктор.

Время от времени из клапана подтекает вода. Это абсолютно нормальное явление, которое говорит о нормальной работе бойлера, однако не всем это нравится. В таком случае дренажный патрубок надо соединить с канализационной системой посредством гибкого прозрачного шланга, который позволит контролировать работоспособность устройства.

Установленный предохранительный клапан на водонагреватель

Некоторые обыватели не хотят, чтобы клапан был на виду и размещают его подальше от водонагревателя. Такие манипуляции вполне применимы, но при соблюдении двух важных условий:

• на расстоянии между клапаном и входом в бойлер нельзя монтировать запорные устройства;
• длинный вертикальный участок водопровода сам по себе увеличит давление на клапане и может произойти совсем не нужное подтекание.

Расстояние между клапаном и бойлером должно составлять не более 2 м.

Как работает такой клапан?

Предохранительный клапан бойлера выполняет функции и обратного клапана, что отражается на его конструкции. Схематично изделие можно представить как два тонкостенных цилиндра, расположенных по отношению друг к другу под прямым углом, имеющих разные размеры, наделенных общей рабочей полостью.

Если посмотреть внутрь  цилиндра большего размера, то можно увидеть установленный там обратный клапан, в конструкцию которого входит тарелка, пружина и седло, выточенное в корпусе изделия. Резьба, нанесенная с обеих сторон этой части защитного прибора, позволяет присоединять его к вводному патрубку электробойлера.

Внутри цилиндра меньшего размера также содержится запорное устройство, аналогичное по конструкции описанному выше обратному клапану, и отличающееся от него лишь наличием более жесткой пружины.

В большинстве моделей предохранительных клапанов имеется функция регулировки давления открытия, производимая путем изменения степени сжатия пружины. Дренажное отверстие находится непосредственно за запирающим механизмом. К данному отверстию рекомендуют подсоединять прозрачную трубку, позволяющую наблюдать за сбрасываемой из бака водой.

Вид с трех ракурсов на конструкцию предохранительного клапана, использующегося при подключении водонагревательного оборудования накопительного типа

Действует предохранительный клапан по следующему алгоритму.

• При открытом положении крана, вмонтированном на вводной магистрали, вода беспрепятственно проходит в емкость сквозь отверстие, получившееся в результате оттягивания тарелки обратного клапана от седла. При этом к дренажному отверстию поступающая жидкость доступа не имеет, потому что предохранительная пружина имеет жесткость, рассчитанную на более высокое давление по сравнению с водопроводным значением этой величины.
• В момент полного заполнения бойлера происходит выравнивание уровня давления в баке и в магистрали, из-за чего обратный клапан закрывается. Увеличение температуры нагреваемой воды в накопительной емкости вызывает рост силы давления на тарелку обратного клапана, которая еще крепче прижимается к седлу. Поэтому возвратиться нагретая вода в трубы холодного водоснабжения уже не может.
• Когда пользователи начинают расходовать горячую воду на бытовые нужды, давление внутри водонагревателя начинает падать и достигает значения, меньшего, чем водопроводная величина. В этот момент тарелка отжимается от седла и начинается процесс наполнения бака водой.
• Если произойдет поломка терморегулятора, то начнется бесконтрольный рост температуры, который вызовет повышение давления до критического уровня. Вот тут в результате сжатия пружины предохранительного клапана появится возможность для оттока лишней жидкости через дренажное отверстие в систему канализации через прозрачный шланг.

Маленький рычаг необходим для принудительного открытия дренажного отверстия, через которое происходит сброс воды и понижение давления