Перепускной клапан

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами.

Куда монтировать и зачем

Термостатический клапан монтируется путем его врезки в систему на небольшом расстоянии от подающего жидкость насоса, между обраткой и контуром подачи. Режим настройки максимальной допустимой границы давления рабочей среды позволяет владельцу произвести настройки вручную.

В настоящее время ассортимент этих изделий, предлагаемый торговой сетью достаточно велик

Но как показывает практика, лучше обращать внимание на такие известные торговые марки как Mankenberg, Valtec, DANFOSS. Они доказали на практике эффективность, надежность и долговечность в работе

Назначение

Регулировочные перепускные термостатические клапаны предназначены для обеспечения стабильной разницы в давлении между обратным и подающим трубопроводами в системах отопления закрытого типа. В случае уменьшения тепловой нагрузки термостатические радиаторные вентили закрываются. Это приводит к увеличению перепада давления между обратным и подающим трубопроводами.

Использование перепускного клапана дает следующие преимущества:

• снижает нагрузку на насос;
• защищает котел от ржавчины;
• предотвращает возникновение неестественных для нормальной работы шумов;
• повышает температуру рабочей среды в обратном трубопроводе.

Закрыв термостатические вентиля на радиаторах, мы получим увеличение сопротивления нашей системы отопления (увеличение перепада давления между обратным и подающим трубопроводами). Что увеличит нагрузку на насос и приведет к появлению шумов.

Если давление достигнет максимального уровня, который соответствует настройкам перепускного клапана, он открывается, образуя регулируемый байпас. Также перепускной клапан устанавливается за циркуляционным насосом между обратным и подающим трубопроводами.

Виды клапанов для бойлера и байпаса

Чтобы разобраться в монтаже и подборе элемента для радиаторов, нужно вначале узнать, какие существуют предохранительные перепускные клапаны и для выполнения какой функции они предназначены.

Принцип действия термостатического предохранительного клапана достаточно прост и заключается в следующем. На пластиковую площадь оказывает давление рабочая среда (вода), что обеспечивает сжатие пружины и открытие прохода. Но когда давление превышает 20 бар, пластиковая плоскость доходит до штока, который открывает выход наружу.

Монтируется этот клапан для радиаторов в системах отопления на емкости, жидкость в которых находится под высоким давлением. Это для примера могут быть электрические бойлеры. Устанавливаемые на электробойлеры клапана обладают специальным отверстием для обеспечения локального слива.

Муфтовые предохранители

Они представляют собой механизм, который снабжен двухсторонней резьбой и расположенной с внешней стороны прокладкой. Устройство функционирует на базе пружины, удерживающей шток. После приложения усилия шток, вдавливаясь, открывает проход. Когда с обратной стороны возникает давление, блокировка обеспечивает усиление давления.

Производят эти изделия из латуни. Находящаяся внутри тарелка штока изготовлена из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавеющей стали. Механизм работает за счет того, что вода под давлением подается на заслонку, которая подымается, освобождая путь потоку. При падении давления шток опускается, исключая возможность возврата потока.

Трехходовые клапаны

Трехходовой клапан в системе отопления необходим для обеспечения возможности теплоносителю охладиться. Они могут иметь механизмы с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Они имеют достаточно простую конструкцию, выходящие и входящие отверстия.

Регулирование потока обеспечивается специальной заслонкой, которая имеет вид штока либо шара. При вращении она ориентирует поток в нужном направлении. Такой клапан также относится к предохраняющей арматуре, монтируемой на контуры с небольшой температурой. К примеру, в местах, где к теплому полу примыкают батареи, работающие от одного источника тепла.

Смешивание рабочей среды может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для функционирования клапана в автоматическом режиме необходимо низкотемпературный контур оснастить специальными датчиками, информация с которых будет подаваться на сервопривод. Производят трехходовой клапан из разных материалов, но основными для их производства являются чугун, сталь.

Четырехходовой клапан

Четырехходовый клапан изготавливают зачастую из бронзы. Он имеет три отверстия, одно из которых выходное, а два входных. Регулирующим элементом в нем является коррозийно-устойчивый шток.

При движении в вертикальном направлении он полностью не перекрывает течение воды, что делает возможным перераспределить потоки.

Перепускной клапан

Перепускной клапан, встроенный в корпус нижней секции, отрегулирован на давление 0 12 МПа и перепускает масло во всасывающую полость при низкой температуре, когда оно не должно поступать в радиатор. Часть масла поступает в центрифугу, которая является фильтром тонкой очистки.
 

Перепускные клапаны должны поддерживать в воздухопроводной распределительной сети и в резервуарах воздушных выключателей давление в заданных заводами пределах, обеспечивающее номинальную отключающую способность и надежную работу выключателей в режиме неуспешного АПВ.
 

Перепускной клапан в нормальном режиме, как правило, должен обеспечивать непрерывный перепуск небольшого количества воздуха для покрытия расхода на утечки и вентилирование в системе после клапана.
 

Перепускные клапаны, как и всасывающие клапаны с отжимом, предназначены для сообщения рабочей полости цилиндра с полостью всасывания.
 

Перепускной клапан 17, установленный в задней части головки топливного насоса, обращен к дизелю. Он служит для перепуска излишка топлива, подаваемого подкачивающим насосом, и поддержания необходимого давления в каналах 15 топливного насоса. Излишек топлива через клапаны и трубку 9 ( см. рис. 26) поступает в подкачивающий насос.
 

Перепускной клапан ( рис. 130, а) состоит из двух одинаковых секций.
 

Перепускной клапан 7 соединен с полостью нагнетания и штуцером магистрали высокого давления и находится под разностью давлений масла, так как жиклер 8 снижает давление перед штуцером. Перепад давлений возрастает при увеличении угловой скорости вращения ротора. При достижении определенной производительности перепускной клапан открывается и начинает перепускать часть масла в полость всасывания, регулируя тем самым давление в магистрали.
 

Перепускной клапан 14 действует при давлении 19 — 20 кГ / смг ( — 1 9 — 2 0 МПа) и предохраняет всю гидравлическую систему от недопустимо высоких давлений, возникающих в ней при работе насоса и неисправности автоматического выключателя. Пакетным выключателем пользуются только для первоначального пуска в работу насосной установки, для выключения двигателя на длительное время, а также в тех случаях, когда автоматическое выключение нежелательно.
 

Перепускные клапаны конструктивно не отличаются от предохранительных, только сброс давления, сопровождающийся частыми пропусками среды из одной зоны в другую, приводит к износу уплотняющих органов. Для уменьшения этого износа требуется соответствующий подбор материалов. Монтаж клапана в сеть осуществляется с помощью линзовых уплотнений.
 

Перепускной клапан 18 при значительном износе подшипников коленчатого вала двигателя или густом масле ( при пуске двигателя) перепускает часть масла в распределительную камеру, минуя фильтр.
 

Перепускной клапан 6 при засорении фильтра пропускает масло, помимо фильтра, в масляную магистраль.
 

Выбор определенного типа устройства контроля

Если необходимо установить перепускной клапан для трубопроводной системы, его конструкция должна соответствовать ГОСТ 24570-81, в котором описываются особенности выбора. Основными критериями являются особенности механизма, требования к трубопроводу, а также материал, из которого изготовлен клапан понижения давления, при этом механизм регулировки должен быть надежно защищен от воздействия теплоносителя.

Бывают ситуации, когда происходит залипание и клапан понижения давления не срабатывает, для этого в конструкции должен быть предусмотрен шток для оттягивания пружины вручную.

Требования, которым должен соответствовать клапан понижения давления

Для того чтобы устройство смогло оптимально выполнять свои функции, необходимо чтобы его диаметр был не меньше чем диаметр подводящего патрубка. Если это условие не будет выполняться, гидравлическое сопротивление будет блокировать клапан понижения давления, и он окажется неработоспособным.

Еще один важный момент это защита от промерзания, которой должен быть оснащен перепускной клапан, ведь в условиях низких температур работа его будет затруднена. Особые требования предъявляются и к материалам, из которых изготовляется клапан понижения давления и чаще всего для этого используется латунь.

Это металл обладает минимальным коэффициентом расширения, что является очень важным вследствие высокой температуры теплоносителя

Кроме того, он отличается надежностью и прочностью, что гарантирует нормальное функционирование даже при максимальных показателях давления, ну и невысокая стоимость также является очень важной

Установка клапана понижения давления

Для того чтобы можно было настраивать значение давления при срабатывании устройства, в его конструкции предусматривается наличие регулирующего блока, который сделан из пластика, обладающего высокой термостойкостью. Выбор материала обусловлен необходимостью сохранять жесткость даже при очень высоких температурных показателях теплоносителя, имеющегося в системе.

Как устанавливается клапан понижения давления?

Монтаж перепускного устройства имеет свои особенности, связанные с размещением и работой расширительного бака. Срабатывать перепускной клапан должен в тех случаях, когда расширительный бак не в состоянии справиться со своими функциями. Поэтому клапан ограничения давления должен располагаться сразу же за выходным патрубком отопительного котла и между ними должно быть расстояние в пределах от 20 см до 30 см.

Для получения показателей давления в системе и осуществления контроля, перед клапаном монтируется манометр.

Что касается правил, в соответствии с которыми устанавливается перепускной клапан, то они предусматривают:

1. Запрещение монтажа запорного оборудования, задвижек и кранов перед клапаном и котлом.
2. Наличие установленной на выходной патрубок сливной трубки, необходимой для того, чтобы вывести из системы лишнюю воду. Далее трубка соединяется с канализационной, или обратной трубой.
3. Перепускной клапан должен монтироваться в как можно более высокой точке системы.

Когда устанавливать редуктор давления (видео)

Обслуживание устройств для понижения давления

В процессе функционирования отопительной системы, необходимо регулярно проверять клапан ограничения давления, особенно если он имеет пружинную конструкцию. Может происходить залипание, при котором значение максимального давления для его срабатывания повышается, что становится причиной аварий и разрушения трубопровода.

Замена ограничивающего устройства должна производиться в тех случаях, когда количество аварийных запусков достигает 7 раз, по крайней мере, такие рекомендации даются специалистами

Очень важно, чтобы клапан понижения давления соответствовал эксплуатационным характеристикам и обеспечивал безопасную работу отопительной системы

Виды и конструкции

Устройство выпускается в виде механики непрямого и прямого действия.

Прямой автомат отличается простой внутренней конструкцией. Заслонка работает от давления теплоносителя. Устройство применяется из-за удобства эксплуатации, нечувствительности к загрязнениям и надежности. Автоматика отличается пониженной точностью при настройке номинальных показателей.

Автоматика непрямого действия содержит датчик давления и два клапана:

• главный, движущийся от поршневого привода;
• импульсный, имеющий небольшой диаметр.

При снижении напора в магистрали меньший клапан оказывает давление на поршень, отчего двигается главная заслонка. Регулируется пропускная способность автоматического устройства непрямым методом. Клапаны регулируются точнее, но ненадежны из-за множества рабочих элементов.

В системах используются разные приборы нагревания. Для каждого типа требуется переливной клапан разной конструкции:

1. Прямой клапан ставится в электрических системах, работающих на дизеле или газе.
2. Твердотопливные агрегаты быстро не отключаются, плавной регулировки не получается. Применяются клапаны, реагирующие на изменение температуры энергоносителя и повышение напора. Автоматика соединяется с холодным трубопроводом и внешней канализацией.
3. Регулирующая рукоять используется в домах, где владелец может самостоятельно выставить допустимое давление.
4. Автоклапан не применяется в открытых магистралях. Расширительный бак регулирует напор в сети путем компенсации.

Советы по выбору

Перепускные клапана соответствуют показателям тепловых генераторов, имеют соответствующую пропускную способность и допустимое значение давления. Патрубки соединяются без фитингов, для этого подбирают их диаметр, чтобы не повышать уязвимость трубопровода.

Переливные клапаны иногда продаются в комплекте с водонагревателем или отопительным агрегатом, или устройство приобретается дополнительно и зависит от вида топлива и технических характеристик. Учитывается способность пользователя настраивать автоматику и выставлять рабочие параметры. Цена играет роль только при выборе модели однотипных устройств с равными параметрами, но различающихся по стоимости.

Монтаж

Клапан устанавливается в соответствии с руководством по врезке. Советы по правильному монтажу разных типов автоматики:

• сетчатый фильтр устанавливается перед переливным клапаном;
• манометры монтируют перед клапаном и после него;
• устройство врезают так, чтобы его корпус не испытывал механических нагрузок кручения, сжатия или растяжения, связанных с работой присоединенного контура;
• выбрать и установить автоматику лучше с организацией прямых участков перед клапаном (5DN) и после него (10DN);
• переливное устройство монтируют на трубах, расположенных горизонтально, наклонно или вертикально, если в инструкции нет других указаний по этому поводу.

Автоматика настраивается после пуска воды в магистраль во время наладки всего узла. Допускается настройка клапана в пустом трубопроводе, если есть допустимый показатель.

Автоклапан регулируется созданием требуемого перепада в месте расположения устройства, винт вращают до открытия клапана. Перепад уменьшают и отслеживают момент закрытия заслонки, дополнительно настраивают устройство. Давление изменяется плавно из-за того, что каждому обороту винта соответствует четкий диапазон изменения напора.

Работа клапана проверяется изменением перепада давления в месте установки. Проверяются точность регулировки и скорость открывания заслонки. Погрешность допускается в пределах 10% на граничных значениях. Настроечное давление соответствует моменту открытия, полное расширение достигается при значениях большего перепада напора.

Обслуживание делается раз в месяц, проверяется показатель настроечного давления, скорость начала открытия заслонки. Функционирование перепускного клапана проверяется изменением давления в месте его расположения. Фильтр очищается в зависимости от степени загрязнения, об этом свидетельствуют показания манометров.

Регулирующий клапан — турбина

Регулирующие клапаны турбины не должны открываться более установленной заводом-изготовителем величины.
 

Регулирующий клапан турбины Сименс-Шуккерт работал устойчиво 12 лет.
 

При открытии регулирующих клапанов турбины пропуск пара возрастает, что вызывает падение давления пара. Падение давления приводит к реализации аккумулирующей способности котла. Следует отметить, что эти процессы взаимно обусловливают друг друга и протекают одновременно.
 

Оставление части регулирующих клапанов ЦВД турбины закрытыми при работе на скользящем давлении необходимо для обеспечения быстрого подхвата нагрузки при аварийном снижении частоты в энергосистеме. Для отечественных турбин с сопловым парораспределением это требование не вступает в противоречие с условиями обеспечения наиболее экономичного режима работы блока. Однако, если бы это было и не так, как, например, в турбинах с дроссельным парораспределением, переход на работу с чисто скользящим давлением при полном открытии всех клапанов может быть принят только-в виде исключения, по специальному разрешению.
 

При анализе модели регулирующего клапана турбины берется предположение о том, что величина проходного сечения клапана определяется критическим дросселированием пара.
 

При опережающем открытии регулирующих клапанов турбины значение комплекса В будет положительным, и, следовательно, расход пара на турбину увеличивается как вследствие роста тепловыделения в топке, так и за счет аккумулирующей способности котла.
 

Импульс от сервомотора регулирующих клапанов турбины подается при полном закрытии клапанов. При включении БРОУ от этого импульса холостой ход турбины может быть сохранен. Однако действие этого импульса проявляется с большим запаздыванием. Так как во время работы турбины с резкопеременной нагрузкой в некоторые моменты регулирующие клапаны могут доходить до положения полного закрытия, импульс на включение БРОУ по положению сервомотора турбины может быть подан только с выдержкой времени, для чего предусмотрено специальное реле времени РВ. Это еще более увеличивает запаздывание подачи команды на включение БРОУ.
 

Импульс по изменению положения регулирующих клапанов турбины был отвергнут турбинным заводом по причине недостаточной его точности.
 

Недобор мощности происходит, когда регулирующие клапаны турбины открыты полностью и когда их невозможно открыть больше определенной величины. В любом из этих случаев увеличение выработки пара на котле ведет к повышению давления перед турбиной.
 

Благодаря открывшемуся сливу из этой трубы закрываются регулирующие клапаны турбины.
 

При работе на скользящем начальном давлении все регулирующие клапаны турбины открыты, а расход пара определяется регулировкой топочного режима.
 

Что собой представляет и для чего он нужен

Объем теплоносителя меняется в процессе работы. Изменение напора ухудшает работоспособность тепловой магистрали. Трубы прогреваются неравномерно, в отдельных участках скапливается воздух, приходят в негодность узлы. Баланс давления поддерживается вручную, но лучше изменение количества топлива доверить автоматике, для чего нужен клапан в системе.

Технические характеристики устройства:

1. DN — номинальный диаметр патрубков для подсоединения. Значение используется в случае стандартизации типовых размеров коллекторной арматуры. Фактический DN может незначительно изменяться в сторону увеличения или уменьшения. Аналогичная характеристика применялась в постсоветский период для обозначения диаметра условного прохода — Ду.
2. PN — номинальный размер давления жидкости или газа при температуре +20°С. Повышение давления в системе остается в нормативных пределах, обеспечивается безопасность эксплуатации. Характеристика применялась в аналогичном обозначении Ру автоматики в постсоветском периоде.
3. Kvs — коэффициент способности пропускать объем жидкости при нагревании теплоносителя до +20°С. Снижение напора в автоматике показывает 1 бар. Коэффициент применяется в расчетах гидравлических систем для выявления потерь давления.
4. Диапазон настройки — разница изменения давления, поддерживаемого автоматическим устройством. Показатель зависит от степени упругости пружины.

Регулирующий клапан — турбина

Поршень сервомотора 8 находится п-ри этом в своем среднем положении, вследствие чего регулирующий клапан турбины 9 занимает определенное положение, соответствующее заданной нагрузке турбины. При увеличении нагрузки генератора скорость вращения ротора начинает замедляться. Это сейчас же сказывается на положении грузов регулятора 1, которые передвигают муфту 2 и связанный с ними рычаг а-с вниз. Под давлением поступающего по трубке К масла поршень сервомотора начинает подниматься, и соединенны и с ним шток одновременно поднимает клапан парораспределения 9 и соединительный рычаг с — а. Подъем рычага с — а перемещает шток золотник сервомотора вверх, и поршни 5 и б вновь приходят в среднее положение, вследствие чего дальнейший подъем штока сервомотора, а следовательно, и лапана 9 прекратится.
 

ЧВД; 7 — ЧНД турбины; Я — регулятор скорости; 9 — регулирующие клапаны турбины; 10 — паровпускные клапаны ЧНД; р-датчик давления пара в камере регулирующей ступени; Рпр-датчик давления пара за промежуточным пароперегревателем; рп з — датчик давления пара за переходной зоной котла; рк-датчик давления пара за первичным пароперегревателем; DK — датчик видимого расхода пара из котла; GK-датчик расхода питательной воды; Зд-датчик заданной нагрузки ( мощности) блока; РНК — регулятор нагрузки питания котла; РИТ — регулятор внутренней мощности ( нагрузки) турбины; РТ — регулятор топлива; Д — дифференциатор.
 

Давление должно регулироваться либо изменением давления питательной воды, либо путем изменения площади открытия регулирующего клапана турбины при постоянном расходе питательной воды. Регулирование давления любым из этих способов требует также поддержания на определенном уровне температуры пара на выходе из котла.
 

В коллектор высокого давления заведены дренажи четырех перепускных труб от стопорного клапана к четырем регулирующим клапанам турбины. Если конструкция паровпускной части турбины позволяет скопиться конденсату в области паровпуска ( например, в боковых пароподводящих патрубках, как показано на рис. 9.5), то образующийся конденсат также отводят в дренажный коллектор высокого давления.
 

В результате появившегося небаланса давлений золотник перемещается вниз до упора, что приводит к закрытию регулирующих клапанов турбины.
 

В опытных характеристиках имеется дополнительное отклонение от спрямленной, упрощенной характеристики вследствие дросселирования пара в регулирующих клапанах турбины. Степень дросселирования ( мя-тия) пара зависит от степени открытия и от числа регулирующих клапанов. Обычно в отечественных крупных конденсационных турбинах имеются четыре регулирующих клапана, поэтому на опытной характеристике заметны бывают четыре волны. Гребень волны появляется в момент наименьшего открытия соответствующего регулирующего клапана — момент наибольшей потери давления в этом клапане при малом его открытии. Обычно это отклонение в расходе парк при дросселировании не превышает 2 — 4 % по расходу пара и в условиях приближенных расчетов по характеристике их можно не учитывать.
 

В этом случае максимальная конечная мощность, несколько меньшая номинальной, достигается в момент полного открытия регулирующих клапанов турбины.
 

Подающийся к турбине свежий пар проходит через стопорный клапан, после чего по перепускным трубам поступает к регулирующим клапанам турбины. Стопорный клапан связан с системами регулирования и защиты турбины.
 

Подающийся к турбине свежий пар проходит через стопорный клапан, после чего по перепускным трубам поступает к регулирующим клапанам турбины.
 

ДР) — потеря давления на паропроводах в номинальном режиме, Па; ДР2 — то же на регулирующих клапанах турбины, Па; остальные обозначения даны выше.
 

Области применения

Автоматика регулирует давление в обратном и подающем контуре трубопровода, предназначается для отопительных магистралей закрытого типа. Нормализация напора осуществляется, когда закрыты вентили радиаторов и уменьшена тепловая нагрузка.

Клапан обеспечивает преимущества при эксплуатации:

• уменьшает нагрузку на работающий насос;
• предотвращает образование ржавчины внутри котла;
• устраняет шумы и гудение в трубах;
• увеличивает степень нагревания энергоносителя в обратном контуре;
• снижает гидравлические потери.

Перепускные клапаны используются в трубопроводах разной сложности. Автоматический клапан устанавливается для стабилизации давления:

1. В многоконтурных системах подачи тепла. Потребление энергоносителя снижается при отключении одной из веток трубопровода, что ведет к повышению мощности напора. Поддержка давления на требуемом уровне позволяет избежать прорывов коллектора и перегрузки теплогенерирующего агрегата.
2. В трубопроводах отопления, где установлены регуляторы температуры, и в магистралях горячей воды. Количество теплоносителя увеличивается или уменьшается в случае настройки температуры жидкости. Требуется восстановление баланса напора в ветке трубопровода.
3. В линиях водоснабжения с установленными накопительными водонагревателями. Изменения объема от частого забора горячей воды ведут к дисбалансу. Перепускное устройство используется для предупреждения поломок и аварий.

Принцип работы

Автоматический регулятор устанавливают на вспомогательную линию, смонтированную после помпы или коллектора разгона. Байпас соединяет ведущий контур с обратным коллектором. Перепуск жидкости производится и в обратном русле, если нагревательный бойлер составляет часть отопительной системы, в чем и заключается принцип работы перепускного клапана. Излишек воды отводится во внешнюю среду, если водонагреватель работает в автономной линии.

Устройство перепускной автоматики:

• заслонка находится в корпусе из металла, там же установлена пружина;
• рукоятка находится на корпусе, предназначается для регулировки допустимого напора;
• датчики температуры врезаются дополнительно, предусматривается устройство подпитки и стравливания энергоносителя.

Заслонка оказывает давление на пружину, освобождая пропуск в корпусе. Поток перенаправляется из ветки подачи в отводящий контур. Напор выравнивается, показатели поддерживаются в таком состоянии. Пружина расправляется и передвигает заслонку в обратном направлении при уменьшении давления. Жидкость не поступает в байпас, и давление выравнивается при других условиях работы.

Проходной клапан отличается от редукционного устройства и предохранительной автоматики. Разница состоит в механизме уменьшения напора и периодичности функционирования.