Предохранительный клапан для бойлера: устройство конструкции, принцип работы и правила монтажа

Как выбрать предохранительный клапан

Основной критерий выбора предохранительного устройства – технические параметры отопительной системы, указанные в проектной документации.

В большинстве современных закрытых систем отопления используются стандартные латунные предохранительные клапаны прямого действия.

Они подходят для установки в системы, работающие на дизельных, газовых или электрических котлах.При достижении критической температуры и давления предохранительный клапан практически мгновенно прекращает дальнейший нагрев рабочей среды и предотвращает аварию.

Простые латунные предохранительные клапаны рассчитаны на превышение давления рабочей среды до 3-6 бар.

При выборе клапана для дизельных, газовых и электрических котлов нужно выбирать предохранительные устройства, способные выдержать давление, на 20-25% превышающее нормальное рабочее давление в системе.

Для твердотопливных котлов, работающих на торфе, брикетах или угле, нужно более тщательно выбирать вид сбросников, т.к. твердое топливо не может прекратить горение моментально и еще некоторое время после выключения продолжают нагревать воду.

Для них подходят современные предохранительные клапаны теплового сброса, рассчитанные на максимальное рабочее давление 10 бар. То же самое относится к твердотопливным котлам в открытых системах отопления, в которых сбросные клапаны эффективнее всего работают, реагируя на повышение рабочей температуры, а не давления.

Нежелательно выбирать дешевое инженерное оборудование от китайских производителей: оно обычно не отличается высоким качеством и быстро выходит из строя. Показателем износа является повышение количества срабатываний клапана.

Рекомендуем ознакомиться:  Для чего нужен обратный клапан на воду и как его правильно установить?

Механизм прижима

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому используются в промышленных отопительных системах.

Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый вид сбросного клапана.

Высота подъема

Клапаны сброса давления имеют разную высоту подъема затвора:

1. Малоподъемная модель ПС-350.Малоподъемные. Высота затвора в малоподъемных клапанах не превышает 1/20 диаметра седла. Имеют относительно низкую пропускную способность и простую конструкцию. Применяются в магистралях с жидким теплоносителем. Как правило, малоподъемной предохранительной арматуры достаточно для системы отопления с водяным контуром мощностью до 40-43 кВт. Для предотвращения аварии в таких системах необходимо сбросить небольшой объем теплоносителя.
2. Полноподъемные. Высота затвора в полноподьемных клапанах больше или равна диаметру седла. Как правило, это рычажно-грузовые механизмы, более дорогие и сложные по конструкции. Полноподъемные клапаны имеют высокую пропускную способность, могут быть установлены на магистрали, в которых циркулируют газы, пар или сжатый воздух.

Полноподъемная модель PN 16.

Скорость срабатывания механизма

По скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.

В отопительных системах частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять таки, их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально возрастанию давления в магистрали, соответственно и объем сбрасываемого теплоносителя возрастает пропорционально. В таких клапанах отсутствуют автоколебания, они поддерживают корректный уровень давления и стоят дешевле.

Двухпозиционная предохранительная арматура отличается моментальным подрывом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сбросить большие объемы теплоносителя, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого сброса большого количества жидкого теплоносителя, в магистрали существенно снижается давление, после чего клапан резко закрывается. Поэтому двухпозиционную предохранительную арматуру рекомендуют устанавливать на магистрали со сжимаемой средой (воздух, газ, пар).

Диаметр

Диаметр предохранительного клапана сброса давления в системе отопления не должен быть меньше разъема подводящего патрубка. В противном случае, работе механизма будет мешать постоянное гидравлическое давление.

Производитель

Поскольку предохранительные клапаны имеют довольно простую конструкцию, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одинаковой технологии, критических различий между арматурой различных производителей нет.

Где ставить предохранительный клапан в водонагревателе

По очевидным причинам, о которых будет рассказано дальше, установка защитного клапана осуществляется только на вводе холодной воды в бойлер. Связано это с двумя основными причинами. Во-первых, таким образом, получится избежать утечки воды в общую магистраль (когда вода в ней отсутствует). Во-вторых, не допустить взрыва водонагревателя при расширении воды.

Многие почему-то путают предохранительный клапан с обратным, и устанавливают только лишь его на вводе воды в бойлер. Это грубейшая ошибка при монтаже и подключении водонагревателя, которая может привести к взрыву накопительной емкости или к поломке сантехнических изделий. Основная функция обратного клапана, это не допустить утечку воды из бойлера, в то время как предохранительный клапан, предназначен именно для сброса лишней жидкости.

В тоже время не рекомендуется устанавливать только один предохранительный клапан. Часто распространённой проблемой защитных клапанов, является их протечка. Поэтому, в обычном порядке, перед предохранительным клапаном ставится обратный клапан, и всё это обвязуется съёмными кранами, чтобы можно было осуществлять комплексную проверку или ремонт оборудования.

Должна ли капать вода из предохранительного клапана

Если вода в водонагревателе нагревается, то, соответственно, она расширяется. А поскольку деваться ей некуда, то её излишки будут выходить через предохранительный клапан. Поэтому, да, нормальное состояние защитного клапана, когда вода нагревается, это сбрасывать её некоторое количество из накопительной емкости.

При этом неисправный клапан при нагревании воды может не пропускать воду или наоборот, сильно протекать, если вода холодная. В таком случае нужно заменить предохранительный клапан на новый. К сожалению, проверить работу защитного клапана можно только в тот момент, когда вода в бойлере нагрелась свыше 60 градусов.

Итак, что мы имеем:

• Предохранительный клапан нельзя заменить обратным клапаном;
• Установку защитного клапана необходимо осуществлять на вводе холодной воды в бойлер;
• Для удобства обслуживания, необходимо предусмотреть установку запорных кранов перед и после клапана;
• Лучше будет перестраховаться и всё-таки поставить обратный клапан перед предохранительным. Это позволит избежать утечки воды из водонагревателя, если предохранительный клапан выйдет из строя;
• Обязательно при покупке, уточните, имеет ли предохранительный клапан, также и функцию обратного клапана.

Никогда не отказывайтесь от установки предохранительного клапана в водонагреватель.

Он выполняет практически такую же службу, как и группа безопасности на котле. Но если в закрытой системе отопления обязательно устанавливается расширительный бак, то вот при обвязке водонагревателя он отсутствует, поэтому увеличенной в объёме воде некуда уходить, только как через предохранительный клапан.

Принцип работы

Теплоноситель, циркулируя в приборе, давит на специальную пружину. Под тяжестью давления – она сжимается и выпускает излишки теплоносителя из системы посредством специального патрубка. Когда давление идет на спад, клапан закрывается.

Предохранительный клапан для бойлера устанавливается всегда, так как только он может обеспечить безопасное функционирование устройства. Такой клапан также именуется обратным благодаря функции защиты от вытекания воды во время экстренных ситуаций. Поэтому можно не переживать о том, что нагревательный элемент выйдет из эксплуатации, когда холодное водоснабжение будет отключено. Он не пересохнет, не сгорит.

Чем важны предохранительные клапаны для водонагревателей

Разберемся с устройством предохранительного прибора для водонагревателя и принципом работы.

Устройство

Само устройство очень простое. Конструкция состоит из двух цилиндров. Один большого объема, а другой меньшего. Цилиндры расположены перпендикулярно друг другу.

1. Большой цилиндр. В нем расположен тарельчатый клапан, который поджимается пружиной. Он обеспечивает поступление воды в одну сторону. Тарельчатый клапан по своей сути является обратным клапаном. С обеих сторон цилиндр имеет нарезку для подключения к трубе и обогревателю.
2. Малый цилиндр. Он размещен перпендикулярно к первому и имеет меньший диаметр. Цилиндр оснащен дренажным патрубком с тарельчатым клапаном внутри. Работает он в противоположную сторону.

Принцип работы

Нет ничего сложного в работе предохранительного клапана для водонагревателя.

1. Под давлением холодной водопроводной воды обратный клапан открывается и емкость нагревателя наполняется.

2. После заполнения бака холодной водой давление в баке становится выше внешнего, и клапан закрывается. Он будет открываться по мере расхода воды.
3. Второй клапан имеет мощную пружину, которая срабатывает от повышенного давления в бойлере. При нагревании воды давление в бойлере повышается. И если оно превышает допустимое значение, то срабатывает пружина и через дренажное отверстие происходит сброс излишек воды. Так, давление в бойлере выравнивается до нормы.

Для внесения ясности в работу устройства смоделируем несколько ситуаций.

• Пусть на входе в нагреватель отсутствует клапан, который перекрывал бы обратный отток холодной воды, подающейся в бак. Даже при стабильном давлении в водопроводе такой агрегат работать не сможет. Дело в том, что вместе с нагревом воды в баке растет давление. В какой-то момент давление в баке может превысить давление в водопроводе, и горячая вода начнет поступать в систему водопровода. Так, горячая вода может потечь из крана для холодной воды или из бачка унитаза.
• Бывают случаи, когда в водопроводной системе падает давление (часто такое происходит в ночное время, когда снижается нагрузка на водонапорной станции). В этом случае вода из бака сливается в водопроводные трубы. ТЭНЫ вхолостую греют пустой бак, что приводит к неминуемому перегоранию. Конечно, по идее, автоматика должна не допустить процесса перегревания. Однако, не все модели оснащены такой функцией. Да и автоматика может просто подвести в самую трудную минуту.

Ужасно думать какие последствия могут ожидать, если из строя выйдет терморегулятор.

Для кипящей воды из бака нет выхода. Давление повышается, а вместе с ним повышается и точка кипения воды. Если открыть кран, то давление может упасть, точка кипения тоже падает. Это вызовет мгновенное вскипание воды, в результате образуется огромное количество пара, что может вызвать сильнейший взрыв.

Опасных ситуаций можно избежать если установить исправный клапан для водонагревателя.

Основные достоинства предохранительного устройства для водонагревателя.

1. Блокирует обратный ток воды из нагревателя в водопроводную трубу.
2. Не допускает резкого изменения давления в водопроводной системе.
3. При повышении давления сбрасывает излишки воды из бойлера.
4. При оснащении предохранительного устройства рычагом можно произвести слив воды для проведения работ по техобслуживанию.

Как правильно выбрать

При выборе устройства следует учитывать следующие факторы:

1. PN номинальное давление, что означает максимальное давление, при котором клапан будет безопасно функционировать. Значения условного давления PN также имеются в Государственном стандарте Союза ССР «Соединения трубопроводов и арматура» ГОСТ 26349–84. Кроме того, используются международные стандарты ISO, немецкие DIN и североамериканские ANSI.
2. Место установки.
3. Степень загрязнения окружающей среды.
4. Способ крепления к водопроводу.

По способу крепления клапаны бывают:

1. Крепление к полипропиленовым трубам с помощью сварки.
2. Фланцевое крепление, при котором фланцы крепятся с трубопроводом через фланцы.
3. Муфтовое крепление через резьбовую муфту. Обычно применяется при монтаже с трубами небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление, когда клапан зажимается между фланцами трубопровода.

Затворка также бывают ударными (закрываются с ударом, который никак не влияет на работу системы) и безударные (закрываются мягко). Затворка могут быть выполнены из бронзы, титана, латуни, стали, чугуна и неметаллических материалов. В зависимости от способа исполнения затворки устройства делятся на типы:

1. Подъёмного типа. Под действием давления потока воды клапан поднимается, ослабляя давление пружины.
2. Шарового типа. У такого клапана вместо затворки находится шар, который в случае прекращения потока воды опускается, не давая воде идти обратно.
3. Поворотного типа. В нём затворка выполнена в виде откидной створки.
4. Межфланцевый. В нём также затворка выполнена в виде диска или створок, которые не дают воде идти обратно в случае отключения насоса.

Какие виды есть

Клапан обратный межфланцевый V 275. Ду 15−100

• защита водопровода от обратного потока;
• монтируется в трубопровод, транспортирующий воду, пар;
• максимально допустимая температура -250С;
• максимально допустимое давление — 16 бар;
• материал корпуса — латунь.

Обратный клапан шаровой V6516 (Ду 50−500, Ру 10) и RD12 °F (Ду 50−500, Ру 16)

• защита водопровода от обратного потока;
• монтируется в трубопровод, транспортирующий сточные воды, техническую воду, жидкости рН 4−8;
• максимально допустимая температура -70С;
• максимально допустимое давление — 10 бар;
• материал корпуса — чугун.

Затвор обратный поворотный ГРАНЛОК, межфланцевый, стальной

• защита водопровода от обратного потока;
• монтируется в трубопровод, транспортирующий воду, пар;
• максимально допустимая температура -110С;
• максимально допустимое давление — 16 бар;
• материал корпуса — нержавеющая сталь.

Обратный клапан подъемный фланцевый серии RD50 °F стальной

• защита водопровода от обратного потока;
• монтируется в трубопровод, транспортирующий воду, пар;
• максимально допустимая температура -350С;
• максимально допустимое давление — 40 бар;
• материал корпуса — сталь.

Преимуществом межфланцевых обратных клапанов является их малый вес и небольшой размер. Их можно монтировать не только горизонтально, но также вертикально и под наклоном. Часто они монтируются с полипропиленовыми трубами. Их надо устанавливать строго по направлению потока воды. В аварийной ситуации при остановке работы насоса может случиться гидроудар, который может привести к повреждению гидросистемы. В этом случае применяются двухстворчатые клапаны. В случае, когда водный поток идёт обратно, створки складываются и не допускают проникновения воды в систему. Диаметр таких клапанов 50−700 мм.

Простые обратные клапаны имеют диаметр до 400 мм и используются в системах, где удары затворки в случае остановки работы системы не навредят дальнейшей работе гидросистемы. В гидро- и воздушных системах большого размера используются безударные поворотные клапаны. Также они не слишком требовательны к загрязнению воды.

Шаровые обратные клапаны используются чаще всего в сантехнике. Обратный подъёмный устанавливается только вертикально. Также такое устройство чувствительно к чистоте окружающей среды.

Чем так важен предохранительный клапан на водонагревателе

Чтобы понять важность этого предохранительного устройства, нужно ознакомится с его устройством и принципом действия

Как устроен предохранительный клапан

Устройство предохранительного клапана для водонагревателя достаточно простое. Конструктивно это два цилиндра с общей полостью, расположенных перпендикулярно друг к другу.

• Внутри большого цилиндра размещен тарельчатый клапан, поджатый пружиной, обеспечивающий свободное поступление воды в одном направлении. По сути – это всем знакомый обратный клапан. Цилиндр с обоих концов заканчивается резьбовой частью для подключения клапана к обогревателю и системе труб.
• Второй цилиндр, размещенный перпендикулярно, меньше по диаметру. Он с внешней стороны заглушен, а на его теле сделан сливной (дренажный) патрубок. Внутри него также размещен тарельчатый клапан, но с противоположным направлением срабатывания.

Нередко это устройство оснащено ручкой (рычагом), позволяющей принудительно открывать дренажное отверстие.

По какому принципу действует клапан

Принцип действия предохранительного клапана прост.

Давление холодной воды в водопроводе отжимает «тарелку» обратного клапана и обеспечивает наполнение емкости нагревателя.

По заполнению бака, когда давление внутри него превысит внешнее, клапан закроется, а по мере расхода воды вновь будет обеспечивать своевременное ее пополнение.

Пружина второго клапана более мощная, и рассчитана на повышенное давление в емкости бойлера, которое обязательно возрастает по мере нагрева воды.

Если же давление превышает максимально допустимое значение, пружина сжимается, приоткрывая дренажное отверстие, куда сливается излишек воды, тем самым выравнивая давление до нормы.

Важность нормальной работы клапана

Возможно, описание устройства и принципа действия клапана не внесло полной ясности в вопрос о его крайней важности. Попробуем смоделировать ситуации, к чему может привести его отсутствие

Итак, допустим на входе в нагреватель нет клапана, перекрывающего обратный отток подаваемой в бак воды.

Если даже давление в водопроводной системе стабильно, правильно работать прибор не будет. Объясняется все просто – по законам термодинамики при нагревании воды в баке с неизменным объемом обязательно растет давление.

В определенный момент оно превысит напор подачи, и начнет происходить сброс нагретой воды в водопроводную систему.

Горячая вода может пойти из холодных кранов или поступать в бачок унитаза.

Терморегулятор в этом случае продолжает исправно работать, и ТЭНы потребляют дорогостоящую энергию впустую.

Еще критичней сложится ситуация, если вдруг давление в водопроводной системе по тем или иным причинам упадет, что практикуется достаточно часто, например, при снижении нагрузки на водонапорных станциях в ночное время.

Или если трубы окажутся пустыми в результате аварии или проведения ремонтных работ. Содержимое бака бойлера банально сливается в водопровод, и ТЭНы греют воздух, что неминуемо приводит к их быстрому перегоранию.

Могут возразить, что автоматика должна предотвратить холостую работу нагревателя. Но, во-первых, не во всех моделях такая функция предусмотрена, а во-вторых, и автоматика может дать сбой.

Казалось бы, чтобы избежать подобных ситуаций, можно ограничиться установкой обычного обратного клапана? Некоторые «умники» так и поступают, не осознавая до конца, что этим самым они буквально «закладывают бомбу» в свое жилище.

Страшно представить, что может случиться при выходе из строя терморегулятора.

Вода доходит в баке до температуры кипения, и так как выхода из замкнутого объема нет, давление растет, а при повышенном давлении точка кипения воды становится значительно больше.

Хорошо, если закончится растрескиванием эмали на внутренней части бака – это будет самое меньшее зло.

При падении давления (образование трещины, открытый кран и т.п.) точка кипения воды падает вновь до нормальных 100 градусов, но температура внутри – значительно выше.

Происходит мгновенное вскипание всего объема жидкости с образованием огромного количества пара, и в результате – мощнейший взрыв.

Всего этого не случится если установлен исправный клапан. Итак, резюмируем его прямое назначение:

1. Не допускать обратного тока воды из емкости нагревателя в водопроводную систему.
2. Сглаживать возможные скачки давления в водопроводе, в том числе – гидравлические удары.
3. Производить сброс излишков жидкости при ее нагревании, удерживая таким образом давление в безопасных рамках.
4. Если клапан оснащен рычагом, его можно использовать для слива воды из водонагревателя при проведении его техобслуживания.

Виды предохранительной арматуры

Предохранительные клапаны могут иметь различные механизмы привода клапана. Поэтому разделяют их следующие виды:

• пружинные;
• рычажные (рычажно-грузовые);
• импульсные (магнитно-пружинные);
• устройства с разрушающимися мембранами.

Для бытовых бойлеров применяют только пружинные клапаны. Они могут выполнять защитные функции и сбросного, и спускного, и сливного предохранителя.

Пружинный клапан сброса избыточного давления воды для водонагревателя состоит из корпуса, обратного и предохранительного клапанов с пружинами и выпускного штуцера. Многие модели имеют рычаг ручного открытия перепускного отверстия. Корпус имеет наружную резьбу на входе и внутреннюю на выходе.

Форма штуцера для выпуска воды может иметь просто круглый патрубок с буртиком на конце, либо патрубок «ёлочка». Обе формы служат для надежного удержания надеваемого шланга. Шланг используется для отвода избытка воды в дренаж.

На корпусе обязательно имеется отметка о величине предельного давления и стрелка, указывающая направление потока воды для заполнения бойлера.

Многие модели имеют рычажок для ручного открывания (не путать с рычажно-грузовыми клапанами, имеющими другой принцип действия механизма). При наличии рычага, можно в ручную проверить работоспособность клапана на бойлере. А так же воспользоваться им для слива воды из бака, в том числе и в аварийном случае. Такой рычаг еще называют подрывным, так он служит для подрыва клапана, то есть для отрывания от седла в случае прилипания. Хотя как раз это название пришло от рычажно-грузового вида.

Если установлена модель предохранительного устройства без рычага, то для слива воды необходимо установить дополнительный кран. И в такой модели уже не удастся проверить работу прибора в ручную. Дело в том, что отверстие штуцера клапана небольшое, около 5 мм. При большом содержании минеральных солей в воде и регулярном подкапывание, это отверстие забивается отложениями солей. Что может стать существенным препятствием для слива воды, при высоком давлении. Поэтому стоит раз в год проверять состояние такого отверстия.

Для водонагревателей с объемом бака свыше 100 литров предусмотрены узлы безопасности с предохранительным клапаном несколько больших размеров. Часто они комплектуются манометрами и шаровым краном для принудительного слива воды, не препятствующему работе предохранительного устройства. А кроме того, могут иметь регулировочный винт для задания величины давления срабатывания клапана.

Чем грозит отсутствие предохранительного клапана

Итак, если элемент, который закрывает обратный поток подачи влаги в бак, отсутствует, то бойлер даже при наличии стабильного давления нормально работать уже не будет. При повышении температуры начинает увеличиваться давление воды, а вследствие этого оно рано или поздно превысит напор ее подачи. Поэтому горячая вода начнет сбрасываться в водопровод или на унитазный бачок, затем в водонагреватель будет поступать холодная вода, а нагревание будет продолжать идти, при этом будет впустую растрачена электроэнергия.

Также при отсутствии клапана может резко упасть давление воды водопровода, такое часто бывает по ночам, когда при ремонте отключается холодная вода. Таким образом, слив воды с водонагревателя может спровоцировать перегорание тэна.

Стоит сказать, что огромной ошибкой в данной ситуации является установка обратного клапана, ведь водонагреватель может сломаться или выйти из строя в любой момент. А если еще материал, из которого он сделан, не слишком прочен, то при обычном открытии водопроводного крана давление бака упадет, точка кипения воды установится на уровне ста градусов, а это спровоцирует поток пара, который может привести не только к повреждению бака водонагревателя, но и к большому взрыву.

Поэтому если вы собираетесь установить предохранительный клапан, учтите следующее:

• при сбрасывании остатков воды при нагреве следует удерживать параметры зоны нормального ее давления;
• старайтесь не допустить обратного оттока жидкости из бойлера;
• обязательно сглаживайте гидроудары, а также скачки давления водопровода.

Подбор

Предохранительный клапан для бойлера

Основное правило, которое следует соблюдать, выбирая это устройство, – соответствие давления срабатывания механизма и характеристик нагревателя. Этот параметр указывается на корпусе или в сопроводительных документах. Модели, у которых установить пределы действия лучше не покупать.

Обратите внимание на наличие рычага принудительного сброса жидкости. Осмотрите резьбовые соединения, и убедитесь в качестве их исполнения и отсутствии дефектов резьбы

Штуцер слива должен быть размещен так, чтобы было удобно одевать на него шланг.

Частые поломки предохранительных клапанов и методы их устранения

С распространенными неисправностями устройства можно справиться своими силами, если знать, что делать. Чаще всего владельцы бойлеров сталкиваются с постоянным подтеканием воды из предохранительного изделия или наоборот полным прекращением оттока жидкости.

Забился клапан

Если из штуцера не капает вода во время достижения предельной температуры. Проверьте исправность всех кранов в системе, а также наличие течи в системе водоснабжения дома. Если таковые неполадки не обнаружены, значит, механизм засорился. Его нужно снять и промыть либо полностью заменить.

Для промывки устройства откройте сливной кран, нажав рычаг на приборе. Пусть текущая вода обильно промоет механизм. Поскольку шланг слива прозрачный, хорошо видно воду с загрязнениями. Когда пойдет чистая прозрачная вода, выход снова перекрывают рычагом. Если течь после этого не прекратиться, предохранительное устройство нуждается в замене.

Капает вода из клапана

Если бойлер капает с предохранительного клапана, это указывает на ослабление прижимающей пружины. Эта калиброванная деталь не подлежит замене, поэтому придется покупать новое изделие.

Видео как исправить клапан если он капает

Иногда подтекание наблюдается при превышении давления в системе холодного водоснабжения. В этом случае это будет заметно при использовании иных сантехнических приборов. Реже причина связана с недостаточным объемом или полным отсутствием расширительного бачка в водонагревателе. Для решения проблем на выходе из устройства устанавливается расширительный бак.

https://youtube.com/watch?v=6y-l3_uG6X0