Клапаны системы отопления. Для чего предназначен каждый?

Дата: 8 апреля 2014 При нормальной эксплуатации трубопроводов подразумевается направление потока воды в одном направлении.

Для предотвращения образования обратного потока применяются обратные клапаны, имеющие пропускную способность в одну сторону и действующие автоматически.

Обратные клапаны применяют при работе нескольких насосов при объединении в одну сеть.

При снижении давления в одной линии избыточное давление воды образует в ней обратный поток, способный нанести повреждения насосу, арматуре.

Обратный клапан автоматически отсекает аварийный участок от обратного потока.

При выборе обратного клапана учитываются его основные технические характеристики:

• Диаметр проходного отверстия DN (номинальный диаметр). Ряд условных проходов прописан в ГОСТ 28338-89;
• Давление PN (номинальное давление) – максимальное избыточное давление, при котором гарантируется длительная и безопасная эксплуатация. Ряд номинальных давлений прописан в ГОСТ 26349-84.
• Кроме отечественных стандартов используются международные ISO, североамериканские ANSI, немецкие DIN.

Трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы. На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Назначение и ассортимент запорной арматуры

Для теплоснабжающих систем данную арматуру применяют с целью контроля над подачей горячего теплоносителя и размыкания отопительного контура. Как правило, запорный кран на обогревательный прибор монтируют на участках, где производится обвязка радиаторов трубопроводом.
Подобное решение кроме функциональных преимуществ обладает практической пользой. После перекрытия запорного вентиля батареи у домашнего умельца будет возможность отремонтировать ее без остановки функционирования всей отопительной конструкции.

На сегодняшний день запорная арматура для отопления на отечественном рынке предлагается в большом ассортименте, а среди наиболее часто используемых изделий значатся такие устройства:

• запорные клапаны;
• задвижки;
• игольчатые вентили;
• шаровые краны.

Обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины. Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун. Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Виды

В строительстве промышленных и бытовых трубопроводов применяют различные типы запорной арматуры. Выбор обратных клапанов на современном рынке достаточно большой, а чаще всего используется 5 видов оборудования.

• Дисковый запорный клапан – компактное приспособление, самое малогабаритное в семействе. Принцип работы: при нарастании напора диск, в нормальном положении закрывающий рабочий канал тока, открывается, задавая направление движения. Как только напор снижается, диск пружиной возвращается на место.
• Шаровое устройство имеет несколько иную конструкцию, чем дисковый. Здесь в качестве закрывающего элемента используется шар: под действием потока он поднимается, открывая канал, а при ослаблении давления встает в исходное положение, перекрывая ход. Этот тип обратного клапана хорош тем, что может устанавливаться в системах с разным диаметром труб путепровода.
• Лепестковый. Из названия понятно, что в его конструкции присутствуют жесткие лепестки – они раздвигаются, ведомые потоком, а при возникновении обратного тока закрываются, герметично перекрывая движение.
• Подъемная запорная арматура – вид обратного клапана, оборудованный запорной чашкой-золотником. Принцип действия тот же: под воздействием золотник поднимается, при его снижении возвращается на исходную позицию. Выбор обратного клапана подъемного типа обоснован только при возможности его установки горизонтально.
• 2-лопастной запорный клапан – габаритная установка, способная выдержать большое давление при поломке насосного оборудования. Выбор обратного клапана этого вида логичен для сложных систем водопроводов, в которых существует высокая вероятность сбоев в работе насосов и возникновения сильного воздействия. Запорная арматура часто используется в автономных водопроводах частных домов, где ток воды нагнетается мощными насосами. Принцип действия двухлопастного приспособления: при достаточном напоре закрывающий элемент складывается пополам, появление обратного тока приводит к его возвращению в исходное состояние.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Правила монтажа и настройки

Клапан нужно установить по направлению основного тока, для этого на корпусе есть стрелка. Уплотнение стыков выполняется с помощью паронита, но прокладка ставится так, чтобы не уменьшался внутренний диаметр проходного устройства. Условие важно для предупреждения гидравлического удара в сети трубопровода.

Устройство ставится так, чтобы другие элементы магистрали не оказывали влияние на его работу. Участок трубы с клапаном может поддерживаться металлическим каркасом для предупреждения вибраций или других воздействий. Перед проходным механизмом ставится сетка для грубой очистки от твердых примесей.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Общие сведения и сферы применения

Назначение

Трубопроводная система предусматривает постоянное движение среды строго в одном направлении. При снижении напора возможно появление обратного потока, способного нанести ущерб с выводом из строя технического оборудования.

Обратный клапан – прибор запорной арматуры трубопровода, не пропускающий поток рабочей среды в обратном направлении.

В случае нештатной ситуации выступает как предохранитель для защиты трубопровода или оборудования от критических изменений или гидравлических ударов. Срабатывание происходит автоматически за счёт энергии водного поток, что относит устройство к арматуре прямого действия.

Сферы применения

1. Централизованное водоснабжение.

2. Автономное водоснабжение.

3. Канализационная магистраль.

4. Автономное отопление.

5. Промышленные сети:

• водопроводы;
• стоки;
• нефте-газопроводы;
• транспортировка химических веществ;
• другие инженерные сети.

Решаемые задачи:

• недопущение поступления холодной воды в горячую трубу;
• стабилизация давления системы;
• защита перекачивающего оборудования при остановке насоса;
• защита оборудования от гидроудара;
• предотвращение утечки;
• сохранение заполнения труб.

Достоинства

У выпускаемых изделий тщательно продуманная конструкция с высокой эффективностью.

Преимущества:

• стабильная работа при резких перепадах давления;
• минимальное время закрытия потока из-за малого хода запорного устройства;
• автоматическое действие при изменении потока или параметров системы;
• небольшие массогабаритные значения;
• универсальность;
• простота конструкции;
• лёгкость при обслуживании;
• хорошая пропускная способность;
• применение разных технологий крепления на трубы.

Перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Клапаны предохранительные

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума — это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Классификация по типу присоединения

Кроме принципа действия, существует еще один важный признак деления устройств на виды – способ присоединения. Здесь современный рынок предлагает 4 класса:

• обратный клапан межфланцевый;
• на фланцах;
• под приварку;
• муфтовое присоединение.

Межфланцевое соединение

При межфланцевом креплении приспособление устанавливается между фланцами, которые, в свою очередь, стягиваются шпильками с гайками. На рынке представлен широкий выбор обратных клапанов этого класса в латунном, чугунном, стальном (нержавеющем) исполнении. Номинальный диаметр Ду – в диапазоне от 15 до 1000 мм. Выбор обратного клапана, устанавливаемого между фланцами, обусловлен следующими его плюсами:

• доступная цена устройства;
• простой монтаж (в том числе при замене);
• малая нагрузка на трубопровод (небольшой вес);
• небольшая строительная длина.

У межфланцевого присоединения есть и минусы: вероятность ослабления затяжки шпилек, что повлияет на герметичность перекрытия, сложности применения в сетях с нагнетаемым давлением от 40 кгс/кв. см и выше.

Фланец

Выбор обратного клапана с фланцевым присоединением (закреплением на фланцах) дает следующие преимущества:

• простой монтаж;
• недорогое обслуживание;
• невысокие расходы на покупку;
• отсутствие ограничений по уровню давления.

Арматура выпускается с Ду 15–1000 мм. Материальное исполнение – чугунное, стальное, нержавеющее. К минусам относят увеличенный вес корпуса и большие размеры по сравнению с аналогами, вероятность ослабления креплений со временем.

Под приварку

Решая вопрос, какой выбрать обратный клапан для долгосрочной герметичности перекрытия, следует обратить внимание на этот вариант арматуры. Он выпускается в тех же диаметрах (Ду от 15 до 1000) в стальном и нержавеющем варианте. В конструкции устройства предусмотрены концы под приварку, которые обеспечивают максимально надежную установку.

Плюсы такого монтажа на трубопровод:

• малый вес;
• герметичное соединение;
• небольшая строительная длина.

Из минусов – только осложненная установка и замена, невозможность обслуживания. Чаще всего такой запорный клапан применяется в трубопроводах на предприятиях энергетики (поскольку он выдерживает до 400 атмосфер и может работать при температурах до 585 градусов выше нуля), потому часто называется энергетическим.

На муфте

Выбор обратного клапана с муфтовым соединением (на резьбе) – одно из самых распространенных решений для малых сетей. Линейка арматурных устройств класса ограничена по Ду (от 10 до 100). Материал запорного клапана – латунь, чугун, сталь, нержавейка. Плюсы:

• низкая цена;
• простой монтаж;
• малая длина;
• компактные размеры;
• минимальный вес.

Минусы – ограниченная серия (Ду 10–100) и потребность в постоянном обслуживании (корпус арматуры часто забивается окалиной, другими отложениями).

Балансировочный клапан

Балансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Самостоятельное изготовление

Обратный клапан для воды можно собрать своими руками с использованием необходимого комплекта расходных материалов.

Для реализации творческой идеи понадобится:

• корпус из металлического тройника с резьбой;
• седло для запора;
• жёсткая пружина;
• металлический шарик соответствующего диаметра;
• заглушка;
• уплотнительная лента;
• комплект инструментов.

Сборка конструкции осуществляется поэтапно.

1. Вначале ввинчивается муфта с расчётом перекрыть просвет бокового патрубка больше, чем на два миллиметра.
2. В другое отверстие вставляется шарик, подпираемый пружиной.
3. Устанавливается заглушка.
4. Соединения герметизируются уплотнителем.

Поток из муфты отжимает шарик, открывая зазор для течения в прямом направлении. При падении напора шарик отжимается назад, закрывая зазор с перекрытием потока.

Надлежащее качество и надёжность прибора, собранного самостоятельно, обеспечить невозможно.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Как выбрать клапан для домашнего трубопровода

Во время приобретения защитного устройства для установки на трубопроводе, нужно учитывать несколько особенностей, тогда устройство будет радовать хозяина своими техническими особенностями. Предлагаем вам рассмотреть несколько простых правил.

1. Перед тем как приобрести, внимательно изучите конструкцию соединительных элементов устройства. Очень важно чтобы диаметры трубопровода и обратного клапана совпадали. В нынешних бытовых условиях, большинство предпочитает использовать муфтовые варианты, так как большая часть водопроводных систем собирается данным способом соединения.
2. Проанализируйте принцип действия обратного клапана. Если вам не хватает знаний, проконсультируйтесь с продавцом, либо обратитесь к документации, если изделие является фирменным. При выявлении каких-либо неисправностей или нарушений от покупки лучше отказаться.
3. В случае необходимости покупки шарового, фланцевого или межфланцевого механизма для насоса либо других технических нужд, обязательно сравните их возможности с особенностями среды, в которой они будут работать.
4. Материал, из которого выполнена конструкция, должен выбираться исходя из технических характеристик водопровода: для полипропиленовых конструкций подойдет пластик. Если же обратный клапан должен устанавливаться на горячем трубопроводе, оптимальным вариантом будет выбор устройства изготовленного из прочного металла, так как большинство пропиленовых конструкций неустойчивы к высоким температурам.
5. Латунные изделия являются идеальной альтернативой всех непрочных конструкций. Изделия из этого материала хорошо защищены от различных температурных и механических деформаций, более того, большинство конструкций имеют шариковый способ действия.

Внимание! Все устройства защиты от гидроударов в трубопроводе надо приобретать с умом, при выборе учитывая ряд функциональных особенностей, а не только правила подбора.