Зачем нужны воздушные клапаны и где их установить

В процессе работы отопительного котла любой конструкции на любом виде топлива происходит нагрев как теплоносителя (воды либо специального антифриза), так и элементов, составляющих систему отопления.

Виды и конструкция

Рассмотрим основные виды предохранительных клапанов в системе отопления. 

Сбросной предохранительный клапан работает по принципу простейшего защитного устройства – теплоноситель, или образующиеся в процессе работы газы при достижении определённого порога избыточного давления приподнимают подпружиненную мембрану и покидают систему. Иногда вместо термина «сбросной» или «предохранительный» особенно от специалистов старой школы можно услышать слово «подрывной».

Обратный клапан, как и предыдущий служит для сброса излишнего давления, а кроме того позволяет рабочему телу циркулировать по трубам только в одном, заданном проектом направлении.

Пружинный предохранительный клапан также защищает отопительную систему и отличается лишь возможностью регулировать сжатие пружины, прижимающей тарелку клапана, таким образом происходит настройка момента сработки устройства.

Шаровый аварийный клапан отличается феноменальной простотой конструкции, а следовательно надёжностью: отверстие закрывает силой собственного веса обычный стальной шар, величина давления срабатывания клапана рассчитана заранее и зависит от веса шара и диаметра отверстия.

Воздушный клапан призван освобождать элементы системы от образующихся в процессе работы газов, создающих пробки и нарушающих нормальную работу отопления.

В специальной камере установлен особый поплавок, который, будучи погружённым в жидкость и благодаря закону Архимеда, стремясь всплыть, перекрывает расположенное вверху отверстие. Но как только камера наполняется газами, архимедова сила исчезает и поплавок под действием силы гравитации перемещается вниз, приоткрывая отверстие, через которое газы покидают камеру. Камера наполняется жидкостью, и процесс повторяется.

Ответ на вопрос «какие краны лучше ставить на радиаторы отопления» находится здесь: 

Экономия энергоресурсов в условиях стремительно тающих запасов природных источников энергии – тренд нашего времени.

Для того чтобы понизить температуру в комнате при работающей системе отопления можно поступить, как это делали во времена развитого социализма – открыть все форточки и двери, а можно снизить потребление радиаторами теплоносителя. Сделать это позволяет регулирующий предохранительный клапан.

Трехходовой клапан это по сути — комбинация трёх разных приборов: собственно предохранительного (сбросного) клапана, манометра для визуального контроля за состоянием давления в системе, а также воздушного клапана. Вся комбинация собрана в одном корпусе и является надёжной защитой котла отопления.

Процесс работы предохранительного устройства

При обычном функционировании, то есть в стандартном рабочем режиме системы отопления дома полимерная мембрана закрывает внутреннюю камеру, то есть вход, а нее. Но в случае повышения уровня давления, а значит, грядущей аварийной ситуации, пароводяная смесь в системе отопления начинает воздействовать на мембрану, подпирая ее, а также преодолевая силу упругости пружины. Вследствие этого мембрана открывается и дает доступ во внутреннюю камеру, а далее наружу. Когда определенное количество воды выходит из системы, давление стает нормальным. И его силы не хватает, чтобы воздействовать на силу пружины, а значит и мембрана становиться в прежнее положение и закрывает выход из предохранительного клапана.

Сбросный клапан в системе отопления может срабатывать и циклично. Это может произойти в том случае, когда тепловое оборудования работает на максимальной мощности, то есть температура теплоносителя достигает 90-950С.

Если ситуации с повышением давления случаются слишком часто, то сбросный клапан начинает протекать, то есть теряется герметичность устройства. Если есть признаки таких протеканий, то следует понимать, что тепловой агрегат для отопления постоянно работает при высоком давлении. Это может свидетельствовать о неисправностях отопительных устройств.

Рис. 2 Конструкция предохранительного клапана

Принцип работы

Инфракрасные потолочные обогреватели: виды и способы установки

Термостатический смесительный клапан обеспечивает смешивание двух потоков разной температуры в один. Он имеет три хода, через один подается горячая вода, через другой – холодная, а через третий, после смешивания, выдается теплая вода. Если жидкость, которая движется по горячему потоку, имеет допустимую температуру, то холодный поток полностью перекрывается.

Если температура превышает пределы, то клапан постепенно открывается, благодаря чему подмешивается холодная вода и нормализируется её температура на выдаче. Чем горячее вода, тем больше открывается запор с холодным потоком. Трехходовой термостатический смесительный клапан необходим, чтобы получить теплоноситель оптимальной температуры.

Принцип работы

Трехходовой термостатический смесительный клапан

  • 1 – датчик с термостатической головкой, устанавливает необходимую температуру воды и обеспечивает её на выходе, благодаря регулировке степени нажатия штока.
  • 2 – подпружиненный шток, регулирует работу клапанов.
  • 3 – верхний и нижний тарельчатые клапаны, предназначены для регулировки потоков.
  • 4 – зона смешивания, это камера, в которой происходит смешивание потоков.
Читайте также:  Куда девать колонку? Жители хрущёвок возмущены требованиями газовиков

Принцип работы устройства

Воздушный клапан (или несколько) устанавливают в системе отопления, в местах наиболее вероятных для скопления пузырьков воздуха. Это предотвращает образование большой пробки, отопление работает бесперебойно.

Рекомендуем ознакомиться: Особенности применения фитингов, выполненных из нержавеющей стали

Кран Маевского

Такие устройства получили название по фамилии своего разработчика. Кран Маевского имеет резьбу и размеры под трубу диаметра 15 мм или 20 мм. Устроен он просто:

  • В теле корпуса клапана проделано 2 сквозных отверстия, которые в открытом положении крана Маевского сообщается с системой отопления.
  • Закрывает эти отверстия винт на резьбе с конусным наконечником.
  • Через небольшое (2 мм) отверстие, направленное вверх, происходит выброс воздуха.

Для того чтобы спустить воздух из системы следует открутить винт на 1,5-2 оборота. Воздух вырывается со свистом, поскольку коммуникации находятся под давлением. Окончание выхода воздушной пробки характеризуется падением напора и появлением воды.

Обратите внимание! Кран Маевского является простым и надёжным устройством для стравливания воздушных накоплений. Он не засоряется, не ломается, поскольку не имеет движущихся деталей. Его конструкция проста и надёжна.

Принцип работы устройства

На рынке можно найти несколько разновидностей крана Маевского, которые одинаковы по устройству, но отличаются способом регулирования запорного винта. Бывают:

  • с удобной рукояткой для откручивания руками;
  • с обычной головкой под плоскую отвёртку;
  • с четырехгранной головкой под специальный ключ.

Для взрослого человека принцип откручивания запорного винта значения не имеет. Однако в доме, где есть дети, безопаснее использовать устройства, которые следует откручивать специальным приспособлением. Открутив обычный кран с удобной рукояткой, ребёнок может ошпариться кипятком.

Автоматический кран

Автоматический клапан для сброса воздуха устроен по принципу поплавковой камеры, конструкция включает:

  • вертикальный корпус диаметром 15 мм;
  • поплавок внутри корпуса;
  • пружинный клапан с крышкой, который соединён и регулируется поплавком.

Работает автоматический воздушный клапан для отопительной системы без участия человека. В нормальном состоянии, когда воздух в системе отсутствует, поплавок прижат давлением жидкого наполнителя к крышке клапана. Крышка при этом плотно закрыта.

Рекомендуем ознакомиться: Как правильно паять пластиковые трубы?

По мере накопления воздуха в теле клапана, поплавок опускается вниз. Как только он опустится до критической отметки, открывается пружинный клапан и стравливает наружу воздух. Под давлением носителя в системе пространство вновь заполняется жидкостью. Поплавок поднимается, закрывая крышку пружинного клапана.

Когда в коммуникациях отсутствует теплоноситель, поплавок лежит на дне клапана. По мере наполнения системы воздух выходит из крана непрерывным потоком, пока теплоноситель не достигнет поплавка.

Обратите внимание! Небольшое количество воздуха присутствует под крышкой автоматического крана постоянно. Это является нормой и никак не отражается на работе.

Различают следующие конфигурации автоматических воздушных клапанов для отопления:

  • с вертикальным воздушным выбросом;
  • с боковым выбросом воздуха (через специальный жиклёр);
  • с нижним подключением;
  • с угловым подключением.

Для дилетанта конструктивные особенности автоматического крана не имеют значения. Однако для профессионала разница для выбора между устройствами есть.

Принцип работы устройства

Считается что:

  • устройство с жиклёром и боковым отверстием в эксплуатации надёжнее, чем автоматический клапан с вертикальным воздушным выбросом;
  • клапан с нижним подключением эффективнее улавливает воздушные пузырьки, чем клапан с боковым монтажом.

Если конструкция крана Маевского не претерпевает изменений уже много лет, то устройство автоматических клапанов постоянно совершенствуется и дополняется.

Производители предлагают автоматические клапаны с дополнительными устройствами:

  • с мембраной для защиты от гидроударов;
  • с отсекающим клапаном, для удобства демонтажа устройства во время отопительного сезона;
  • мини-клапаны.

Обратите внимание! Недостатком автоматического клапана является его быстрое загрязнение. Накипь, мусорная взвесь забивают внутренние, движущиеся части устройства. Это приводит к ослаблению эффективности его работы или полному выходу из строя.

Автоматические воздушные клапаны для отопления нуждаются в частом осмотре и очистке. К несомненным достоинствам данных устройств относят возможность их установки в труднодоступных местах.

Как избавиться от воздушной пробки?

Иногда из-за неправильной укладки труб и неграмотного инженерного проектирования воздушные пробки возникают в труднодоступных местах. Удалить оттуда воздух сложно. Процесс стравливания воздуха:

  1. Определить местоположение пробки можно по журчанию и холодному участку трубы. Если эти признаки отсутствуют, то трубы простукивают. Звонкий и громкий звук говорит о скоплении воздуха.
  2. В частном доме воздуховые подушки из труб выгоняют путем увеличения температуры или давления. Для этого открывают ближайший к затору клапан спуска и подпиточный кран. Теплоноситель заполнит трубы, давление поднимется, пробка начнет двигаться и выйдет через клапан. После выхода всего воздуха шипение прекратится, и напор воды можно перекрыть.
  3. Если пробка осталась, то необходимо поднять температуру и давление одновременно. Показатели поднимают до максимального уровня (не превышают его, т. к. это опасно).

При неправильном проектировании проблема будет появляться регулярно и в одном и том же месте. Чтобы ее убрать, в это место подключают воздухоотводчик. Для больших магистралей монтируют тройник. На свободный вход монтируют клапан.

Установка и монтаж

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых и водяных трубопроводов, при установке защитных агрегатов, рекомендуется соблюдать следующие требования:

Установка и монтаж
  1. На трубах, подходящих к защитному механизму, и трубопроводах сброса напора нельзя устанавливать запорную арматуру и фильтра.
  2. Ось пружинного фитинга должна устанавливаться вертикально. К агрегату должен быть обеспечен свободный доступ для замены и регулировки.
  3. Рычаг защитного механизма рычажного типа при установке должен располагаться горизонтально.
  4. Перед фитингом для контроля напора необходимо установить манометр.

    Установка манометра на трубопровод

  5. В зависимости от рабочей среды отводящая труба может быть направлена: в атмосферу для пара и газообразных неагрессивных сред. Для горячей воды слив должен быть направлен в специальную емкость, или обратно в систему. Если в трубах агрессивная среда, то сброс должен сливаться только в закрытый резервуар.
  6. Длина трубы от оборудования до установки защитного агрегата должна быть минимальной. На этом участке не допускается подключение ответвлений для отбора рабочей среды.
  7. Предохранительный клапан для системы отопления может устанавливаться в нескольких местах на трубопроводе, при этом расход рабочей среды через трубопровод должен быть на 1,25 раз больше, чем суммарный расход устанавливаемых устройств. Установка оборудования в котельной
  8. Перед сдачей системы в эксплуатацию обязательно проверяют правильность настройки предохранительного клапана, а также его способность возврата в начальное положение и обеспечения герметичности.

Пневмогидравлический аккумулятор

Установка и монтаж

Пневмогидравлический аккумулятор (рис. 66) состоит из пневматических баллонов, пневмогидравлического баллона, системы управления. Ввиду взрывоопасности смеси паров масла с воздухом пневматические баллоны заряжаются инертным газом – азотом, аргоном и т. д. Жидкость через запорный клапан закачивается в нижнюю часть гидравлического баллона, сжимая находящийся в аккумуляторе газ.

На каких участках рекомендуется установка

Как уже отмечалось, воздушный клапан для удаления воздуха нужно устанавливать в наиболее высокой точке системы отопления. Но иногда его требуется ставить и на других участках.

При монтаже системы отопления рекомендуется горизонтальные участки выполнять с уклоном, 3:100. Это способствует отводу воздуха в наиболее высокую точку системы, для последующего его удаления. Однако не всегда удается соблюсти это условие. В некоторых случаях приходится делать местное возвышение, например, над дверным проемом или при пересечении с другими инженерными сетями. В этом случае, в наивысшей точке возвышения требуется установить воздушник на трубопроводе отопления, чтобы стравливать воздух при заполнении и по мере накопления.

На каких участках рекомендуется установка

Какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома Знакомство с техническим термином «диаметр трубы» начинается с планирования домашней отопительной системы. Обычно с выбором вида трубопровода проблем не возникает, а вот с вычислением нужного…

 

Нередки случаи, когда трубы отопления меняют высоту в подвальном помещении, при переходе через капитальные несущие конструкции фундаментов и стен. В каждой наивысшей точке желательно установить клапан для спуска воздуха из системы отопления. Однако надо учитывать, что при малых уровнях перепада высот и при коротком плече, газы из мест скопления могут уноситься потоком теплоносителя. Поэтому при проектировании руководствуются расчетной методикой, учитывающей все эти факторы.

Как настроить предохранительный клапан в системе отопления?

Любое котельное оборудование, устанавливаемое в частном доме или на предприятии, представляет собой источник опасности. Водяная рубашка котла – это тот же сосуд, находящийся под давлением, а потому он считается взрывоопасным.

Чтобы свести опасность к минимуму, в современных теплогенераторах, а также в схемах их обвязки предусматривается множество защитных устройств и систем. Одно из самых простых и в то же время распространенных устройств — предохранительный клапан в системе отопления.

О нем и пойдет речь в данном материале.

Предохранительные клапаны и их описание: особенности регулировки давления и настройки

Иногда возникают неприятные обстоятельства, когда система отопления дает сбой, и давление начинает колебаться. Если давление не регулировать, последствия могут быть опасными. Чтобы не допустить такого, отопительную систему и систему подачи горячей воды следует оснащать предохранительными клапанами. Что это такое, и как они работают – мы и расскажем в этом материале.

Читайте также:  6 способов, как соединить пластиковую трубу с металлической

Виды предохранительных клапанов

В системе отопления предохранительный клапан выполняет защитную функцию с целью не допустить высокого давления. Особенно это важно для котлов парового типа.

Давление поднимается чаще всего вследствие таких причин:

  • отказ автоматических систем регулировки давления;
  • резкое повышение температуры окружающей среды и появление пара.

Предохранительные изделия в основном бывают двух видов:

  • пружинные;
  • рычажно-грузовые.

В рычажно-грузовых конструкциях действию давления на золотник противодействует груз, его сила передается посредством рычага на шток. Он перемещается по длине рычага, и можно таким способом регулировать силу давления золотника к седлу. Далее он открывается, когда рабочая среда начинает давить на нижнюю часть золотника с усилием больше, чем сила рычажного натиска и вода уходит через патрубок.

А пружинные предохранительные агрегаты работают с помощью электромагнитного привода. На шток золотника оказывает давление пружина, и регулировка происходит путем смены степени сжатия пружины.

Небольшие системы отопления лучше всего сочетаются с пружинными изделиями, их преимущества в этом случае такие:

  • компактность;
  • настройка способна меняться лишь при использовании инструментария;
  • шток золотника может иметь разное положение;
  • возможность комбинации с другими изделиями.

По принципу работы предохранительные клапаны разделяются на такие:

  • приборы прямого действия;
  • непрямого;
  • двухпозиционного.

Предохранительный клапан прямого действия может открываться только под давлением рабочей среды, непрямого – под влиянием источника давления.

А по типу подъема запора устройства бывают:

  • малоподъемными;
  • среднеподъемными;
  • полноподъемными.

Советы специалистов

  • Подрывное устройство со стандартными техническими характеристиками при засорении пропускает воду даже при небольшом уровни давления. Решить проблему можно чисткой корпусных деталей. Для этого изделия нужно демонтировать и поместить в ёмкость с уксусом на 2 — 3 часа. Затем промыть его водой до полной чистоты и установить на прежнее место, смазав область соединения спиртом.
  • Если клапан продолжает подтекать и после чистки, то скорей всего мусором забилась резиновая прокладка, опирающаяся на седло. Такую деталь проще заменить, чем отчистить без деформаций. Замену клапана на подводящем трубопроводе к бойлеру можно посмотреть на видео:
  • Ряд потребителей вполне обоснованно сомневаются в долговечности запорной арматуры с пластиковыми деталями. Они действительно имеют более короткий срок эксплуатации, поэтому лучше сразу купить с металлическими составляющими. Такие изделия дороже в среднем на 100 — 150 рублей, но служат на много дольше.
  • Нельзя просто заглушить устройство, даже в случае его подтекания. Огромное количество отопительных котлов вышло из строя именно после установки заглушки.

Советы профессионалов по установке клапана

Клапан нужно монтировать по подводящей линии холодной воды к накопительному водонагревателю в соответствии со следующими рекомендациями:

  • ни в коем случае нельзя монтировать запорную арматуру между вентилем и водонагревателем;
  • шланг от вентиля отводится в слив канализации;
  • чтобы сброс воды из резервуара проходил быстрее, между вентилем и бойлером монтируют тройник с шаровым краном.

Важно! Недопустимо использовать обычный обратный клапан вместо предохранительного. Такой элемент не в состоянии защитить водонагреватель от высокого давления воды.

С установкой предохранительного клапана на водонагреватель никаких проблем и трудностей не возникает. Работа эта простая и под силу обычному человеку, но в случае, когда эксплуатация бойлера сопряжена с постоянной проблемой протечки воды, у потребителя возникает масса вопросов. Специалисты советуют не поддаваться панике и помнить, что работа бойлера, при которой из клапана периодически капает вода вполне нормальная. Для того чтобы устранить проблему, требуется монтаж специальной трубки, отводящей воду в канализацию.

Особое внимание следует обратить, если из патрубка вода течет постоянно или наоборот никогда не капает. Ситуация при которой капли не появляются никогда, может свидетельствовать о поломке. Специалисты советуют в данном случае принудительно спускать немого воды из резервуара при помощи специальной рукоятки.

Важно понимать, что отсутствие течи – это еще не признак поломки предохранительного элемента. Для автономной системы водоснабжения показатель давления воды  не превышает 3 Бар. Поэтому он  прокапывает настолько редко, что данный факт можно легко не заметить.

Почему из предохранительного клапана постоянно течет вода? Причин может быть несколько:

  1. Поломка предохранительного клапана. В этом случае выход только один – его полная замена. Не стоит менять его на новый элемент с более высоким порогом срабатывания. Так можно полностью нарушить нормальную работу бойлера, что приведет к его разрыву.
  2. Высокое давление воды в водопроводной системе дома. Хорошим решением проблемы станет установка регулятора, на входе в дом, понижающего давление воды.