Предохранительные клапаны

Предохранительный клапан - обязательное условие безопасной эксплуатации котлов и бойлеров

Любая закрытая емкость, в которой нагревается жидкость - это очень опасный объект. При нагревании жидкости расширяются, создавая внутри котла или бойлера зону повышенного давления, что может закончиться взрывом. Избежать трагедии не сложно: достаточно просто установить в системе недорогое, но очень эффективное устройство - клапан предохранительный. Далее описано, что это такое, каковы основные принципы его установки и почему предохранительный клапан иногда называют подрывным.

Предохранительные клапаны: предназначение, конструкция, разновидности

Для того чтобы понять, зачем нужен предохранительный клапан, стоит сначала рассмотреть физические процессы, протекающие в водогрейном котле или бойлере. Итак, емкость заполнена водой, начинается нагревание. Коэффициент теплового расширения воды при температуре 20-40*С составляет 3,02*10-4 на каждый градус, а при нагреве до 60-80*С - уже 5,87*10-4. Иными словами, жидкость объемом 100 л, разогревшись от 20*С до 80*С увеличится в объеме на:

100*( (80-60)*5,87*10-4 + (60-40)*4,58*10-4 + (40-20)* 3,02*10-4 )=2,694(л).

Разница - 2,7л… Это дополнительное давление. Если нагрев не останавливается, растет не только температура, но и объем, причем, чем выше температура, тем быстрее жидкость расширяется.

Если не сработает автоматика, ограничивающая нагрев (в электрическом бойлере или газовом котле), если такой автоматики просто нет (в твердотопливных котлах и печах), жидкость будет греться до тех пор, пока не достигнет точки кипения при соответствующем давлении. Чем выше давление, тем выше температура кипения (например, 160*С при давлении 6,12 атмосфер). Как только этот момент наступит, пара станет так много, что котел не выдержит. Произойдет взрыв. Это очевидный с точки зрения обывателя сценарий. Однако, на практике чаще взрыв котла происходит еще до достижения точки кипения. Почему?

Допустим, в котле вода нагрелась до 160*С, а давление достигло только 5 атмосфер. При таком соотношении давления и температуры вода еще не кипит, и, по идее, котел должен выдержать. Но даже если и так, крохотная трещина в любом другом (!!!) элементе системы, имеющем непосредственное гидравлическое сообщение с котлом (трубе, радиаторе, кране или вентиле, какой-то муфте и т.д.) приведет к резкому падению давления в системе и котле до 1-2 атмосфер. Охлаждение так быстро не происходит. При атмосферном давлении вода закипает уже при 100*С, а уж 160*С - более, чем достаточно для мгновенного вскипания. Вся жидкость за секунду превращается в пар. Объем, а значит и давление, увеличиваются многократно и происходит… взрыв. Силы этого взрыва будет достаточно, чтобы в щепки разнести котельную и полдома.

Примерно то же самое произойдет с бойлером, если он при перегреве даст течь, или кто-то по невнимательности просто откроет кран с горячей водой...

Избежать трагедии поможет предохранительный клапан! Это совсем недорогое устройство! Цена его настолько мала по сравнению с пользой, которую оно приносит, что экономить просто не имеет смысла.

Конструкция и разновидности предохранительных клапанов

Существует множество разновидностей данного устройства.

По типу нагрузки различают клапаны предохранительные:

Грузовые;
Рычажно-грузовые;
Пружинные;
Рычажно-пружинные;
Магнито-пружинные.

По принципу действия:

Прямого действия;
Непрямого действия (импульсные предохранительные средства).

По характеру закрытия затвора:

Пропорционального действия;
Двухпозиционные (открыто-закрыто).

По степени подъема затвора:

Малоподъемные (высота подъема затвора не превышает 1/20 диаметра седла);
Среднеподъёмные (1/20 - ¼);
Полноподъемные (высота подъема больше ¼ диаметра седла).

Чаще всего в быту используется предохранительный пружинный клапан прямого пропорционального действия. Его устройство в общих чертах можно описать так: внутри латунного корпуса, имеющего два патрубка, находится подпружиненный тарельчатый затвор. Пружина давит на затвор с одной стороны, жидкость - с другой. Пока давление в системе меньше силы упругости пружины, затвор закрыт. Как только давление превышает нормативное, затвор приоткрывается, избыток жидкости или пара начинает “стравливаться” через отводной патрубок - во внешнюю среду или канализацию. Давление возвращается к заданным показателям (на практике - на 15-20% ниже заданного - таково условие герметичного закрытия клапана), клапан закрывается.

Устанавливают клапан предохранительный на подающий трубопровод в непосредственной близости от котла (до циркуляционного насоса). Для твердотопливных котлов и печей установка является обязательной. Современные газовые котлы оснащены автоматикой, отключающей подачу газа при достижении нужной температуры, потому монтаж предохранительного клапана в такой системе не считается обязательным. Однако любая, даже самая дорогая автоматика, время от времени сбоит, потому предохранительный клапан и тут не окажется лишним.

Особенности конструкции предохранительного клапана для бойлеров. Подрывной клапан.

Предохранительный клапан для электрических бойлеров имеет свои особенности. По правилам безопасной эксплуатации система горячего водоснабжения с участием бойлера обязательно должна комплектоваться двумя предохранительными устройствами:

Обратным клапаном, препятствующим сбросу жидкости из бойлера в водопровод;
Собственно предохранительным клапаном, задача которого защитить нагревательную емкость от избыточного давления. Такой клапан еще называют подрывным.

Ограничиваться установкой какого-то одного из двух устройств категорически запрещается.

В отсутствие обратного клапана нагретая вода из бойлера будет регулярно сливаться в водопровод (например, в бачок унитаза). Без подрывного клапана бойлер может просто взорваться даже при наличии дорогостоящей автоматики (см.выше).

Поэтому, если речь идет о предохранительном клапане для бойлера, - под этим названием обычно сразу подразумевают пару “обратный клапан плюс подрывной клапан”.

Нюансы установки и эксплуатации предохранительных клапанов

Прежде, чем купить предохранительный клапан, следует четко определиться, на какое давление он должен быть рассчитан. Обычно такую информацию можно почерпнуть из технической документации к вашему нагревательному прибору. Если ошибиться с выбором, он либо будет постоянно подтекать, либо может не сработать вовремя…
Если сброс избыточного давления осуществляется в канализацию, важно, чтобы трубка, через которую происходит сброс, была прозрачной. В противном случае вы не сможете визуально контролировать работу клапана и можете упустить момент, когда он выйдет из строя.
При первичной установке подрывного клапана его непременно надо проверить на работоспособность. Для этого система заполняется водой и нагревается до максимальных рабочих значений температуры и давления. Если клапан начал немного капать - все в порядке. Если же и при дальнейшем нагреве ничего не происходит, следует убедиться в исправности устройства, его соответствии техническим характеристикам системы, в правильности установки. До устранения неисправности эксплуатировать такую систему нельзя.
Если в прошлом исправный предохранительный клапан перестал сбрасывать жидкость - следует немедленно провести его замену или чистку.
Если подрывной клапан бойлера капает почти все время, вероятно, в системе водоснабжения избыточно высокое давление. Рекомендуется установить редуктор давления воды - на трубу подачи для бойлера или - лучше - для всей квартиры (дома). Таким образом можно уберечь от гидроударов не только бойлер, но и другую бытовую технику (стиральные и посудомоечные машины, например).

Где можно купить подрывной клапан?

Выбрать подрывной (предохранительный) клапан для котла или бойлера Вы можете в каталоге инженерной сантехники нашего Интернет-магазина. Мы осуществляем доставку в любой уголок Украины, и будем рады, если Вы окажетесь довольны нашими товарами и сервисом.

Показать все Скрыть все