Клапан предохранительный паровой. Клапаны предохранительные. Ассортимент парового оборудования

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.

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:

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.

Материалы изготовления

Предохранительные изделия могут быть изготовлены из таких материалов:

латунь;
сталь;
оцинкованная сталь;
нержавейка.

Особенности механизма и конструкции

Предохранительный латунный муфтовый клапан для котла оснащен резьбой с двух сторон, с входной стороны есть прокладка. Механизм при этом пружинный. Давление извне может усилить блокировку. После сборки конструкции ее опрессовывают, поэтому клапан данного типа очень надежен и доступен в плане стоимости.

Клапан предохранительно-запорный также может работать в канализационной системе с целью защиты от давления обратного потока.

Особенности трехходовых клапанов

Назначение и принцип работы трехходовых предохранительных клапанов несколько отличается от других вариантов и вот ключевые их отличия:

Такие клапаны чаще всего применяются в системах отопления, которые включают в себя «теплые полы». Таким способом вода для обогрева полов будет гораздо прохладнее, чем вода в радиаторе.

Для изготовления трехходовых предохранительных клапанов применяют:

сталь;
латунь;
чугун.

Латунные конструкции наиболее распространены при установке домашних систем отопления, а стальные и чугунные больше характерны для более крупных установок промышленного назначения.

Также стоит обратить внимание да взрывной предохранительный клапан, который способен предотвратить взрыв горючих газов или угольной пыли. Они сделаны таким способом, что если вещество взрывается, то повреждается лишь мембрана конструкции, а трубопровод остается невредимым.

Изделие такого типа работает в автоматическом режиме. В зависимости от давления, их различают несколько их видов:

с давлением до 2 кПа;
до 40 кПа;
150 кПа включительно.

Как правильно выбрать предохранительный клапан

При выборе предохранительного клапана следует продумать огромное количество тех или иных факторов. В частности, обязательно учитывайте рабочее давление окружающей среды. Если такое давление выше нормы, то нужно выбирать изделие на 2 бар , которое сможет выдержать подобные условия эксплуатации изделия. Помимо этого можно выбирать вариант с возможностью регулировки давления, чтобы можно быть осуществить настройку требуемого режима и выяснить точные параметры, в частности, условный диаметр.

Существует ряд норм касательно выполнения расчетов, также можно в интернете найти специальные расчетные программы. Можно обойтись и без расчетов, и взять конструкцию с диаметром не менее диаметра выходного патрубка вашего котла, но такое вычисление не будет точным и не сможет гарантировать высокий уровень безопасности и производительности.

В целом, чтобы правильно выбрать нужно изделие, следует продумать следующие параметры:

определиться с типом изделия;
с размером, чтобы давление в системе не превышало допустимые рамки;
лучше для дома выбирать изделия пружинного типа;
открытые устройства подходят лишь в том случае, если вода уходит в атмосферу, а закрытые –если в отводящий трубопровод;
после расчетов можно определить, подойдет ли низкоподъемный клапан или полноподъемный;
просчитайте свой бюджет.

Цены на предохранительный клапан варьируются в зависимости от материала и других особенностей. Например, мембранную конструкцию итальянского производства можно приобрести примерно за 4 у.е ., а латунную – начиная от 12 у.е. Также есть некоторые модели клапанов, стоимость которых превышает 100 у.е.

Особенности установки предохранительного клапана

Во время установки клапана нужно строго соблюдать все правила, которые перечислены в нормативной документации изделия. Также установку нужно проводить с учетом мощности и рабочего давления.

Но ключевые принципы установки такие:

Также нельзя забывать о том, что регулировать и проверять давление нужно как минимум раз в году перед отопительным сезоном.

Как настроить предохранительный клапан

Настраивать клапан нужно по месту установки после завершения монтажных работ и после того, как промыта система. Задайте давление настройки, проверьте давление начала открытия и закрытия изделия.

Настройки нужно ставить чуть выше максимального рабочего давления, которое допустимо при нормальном режиме эксплуатации конструкции. А давление полного открытия не должно быть выше минимального уровня самого слабого элемента системы. Давление закрытия должно превышать показатель минимально допустимого.

Настраивать давление в пружинной конструкции нужно путем вращения специального винта, который сжимает пружину, а рычажную конструкции настраивают посредством нужной массы груза.

Итак, клапан готов к работе , если он в состоянии обеспечить герметичность перекрытия, а также полное открытие и закрытие затвора. Кроме того, давление может отклоняться в пределах допустимых колебаний, которые приведены в техническом паспорте изделия.

Предохранительные клапаны относятся к защитной арматуре. Они нужны для защиты трубопроводной системы от чрезмерного повышения давления в системе трубопровода, а также паровых котлов, резервуаров и других ёмкостей. В случае превышения давления они сбрасывают часть рабочей среды в окружающую среду, либо в специальный отводной патрубок. Работают в автоматическом режиме.

Устройство предохранительного клапана (на примере пружинного Flamco Prescor S 960)

Принцип действия предохранительных клапанов

Золотник клапана соединён с пружиной, настроенной на определённое сжатие при определенном давлении. В нормальном состоянии давления пружина плотно прижимает золотник к седлу, предохранительный клапан закрыт и не пропускает рабочую среду. Под действием повышенного давления, действующего на золотник, пружина сжимается, позволяя золотнику отодвинуться от седла и выпустить рабочую среду по спускному каналу.

Во избежание прикипания золотника к седлу (а такое может случаться часто, если рабочая среда трубопровода – пар или перегретая вода) нужно периодически открывать его принудительно. Это называется “подрыв клапана”. Для этого устанавливают рукоятки для ручного управления.

Подробнее ознакомиться с устройством и принципом работы пружинного предохранительного клапана вы можете из видео

Виды предохранительных клапанов

Все виды предохранительных клапанов работают по одинаковому, описанному выше принципу. Но они делятся на подвиды по различным параметрам.

По типу устройства, оказывающего противодавление на клапан

Пружинные

Наибольшее распространение получили пружинные клапаны ввиду удобства работы и не больших размеров. У них за регулировку давления открытия клапана отвечает пружина.

Бывают пропорциональные и полноподъемные пружинные предохранительные клапаны.

В пропорциональных выпуск среды происходит плавно в пропорции с увеличивающимся давлением.
В полноподъемных при достижении выставленного давления клапан открывается сразу и полностью, на расстояние большее или равное сечению входного отверстия. Быстро сбрасываются излишки рабочей среды.

Рычажно – грузовые.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан

В рычажно-грузовых предохранительных клапанах предельное давление регулируются за счёт рычага и груза, установленного на рычаге. Чем больше груз и рычаг, тем большее давление нужно, чтобы открыть клапан и выпустить рабочую среду. Применяются гораздо реже пружинных, так как имеют большие размеры, вес, создают вибрации. Не применяются на подвижных системах, и где возможна вибрация трубопровода. Применяются в котельных на неподвижных паровых котлах.

По высоте подъема золотника

Чем выше способен подняться золотник над седлом, тем больше его пропускная способность и эффективность. Очень важно обращать внимание на этот параметр предохранительного клапана, потому что клапаны с одинаковым диаметром (ДУ), но разной подъемностью, имеют разные характеристики.

Низкоподъемные. Клапаны, в которых золотник поднимается от 1/40 до 1/20 размера сечения ДУ. Это самые простые предохранительные клапаны, которые применяются в системах без больших требований к пропускной способности, работающие в основном с водой и другими жидкостями.
Среднеподъемные. Золотник в таких предохранительных клапанах поднимается на 1/10 – 1/6 от типоразмера клапана. При усложнённой конструкции всё ещё не обеспечивают полную проходимость, поэтому этот тип не очень популярен.
Высокоподъемные. Обеспечивают полную проходимость за счёт поднятия золотника на высоту, равную или превышающую диаметр входного отверстия.

По типу сброса рабочей среды

Предохранительные клапаны открытого типа. Сбрасывают рабочую среду непосредственно в окружающий мир.
Предохранительные клапаны закрытого типа. Они герметичны к окружающей среде и сбрасывают рабочую среду через специальный отводящий канал.

По способу срабатывания клапана

Клапаны прямого действия. На открытие/закрытие клапана влияет непосредственно рабочая среда, воздействуя прямо на золотник. Это надёжный тип срабатывания. К сожалению, его невозможно применить для больших размеров трубопроводов с повышенным давлением.
Клапаны импульсного действия. Имеют в своей конструкции дополнительное устройство – импульсный клапан. В этом типе клапанов сброс рабочей среды происходит только после команды импульсного клапана. Применяется для больших диаметров и давлений.

Где применяются предохранительные клапаны?

Основная задача предохранительной арматуры – обеспечить безопасность эксплуатации коммунального, промышленного, энергетического оборудования, которое можно встретить в нефтегазовой, химической, пищевой индустриях, ЖКХ. На предприятиях, где используется сжатый воздух или пар, система не обходится без предохранительных клапанов.

Особенно актуальна трубопроводная предохранительная арматура в бытовых системах газового снабжения, где нарушение давления может привести не просто к поломке оборудования, а к серьёзной катастрофе, способной унести множество человеческих жизней. Именно поэтому предохранительную арматуру производят в соответствии с повышенными требованиями контроля качества.

Закажите предохранительные клапаны оптом или в розницу в компании “РУ100”!

Наша компания предлагает не просто купить все типы предохранительных клапанов по доступным ценам, но и долгие годы не беспокоиться о поломках. Мы реализуем только проверенную и надежную трубопроводную арматуру, которая служит долго!

Следует заметить, что обычно предохранительная арматура работает в тесном симбиозе с . Наши специалисты помогут Вам разобраться во всех тонкостях вышеназванных инструментов, чтобы Ваша система успешно работала многие десятилетия. Все наши изделия снабжены необходимыми документами и соответствуют РСТ и EAC стандартам.

Наши инженеры работают в отрасли с 2008 года. Мы знаем, что продаём, и с удовольствием поможем вам выбрать нужную модель.
Доставим ваш заказ по России! Либо возможен самовывоз с нашего .
Оформить заказ .
Работаем как с физическими, так и с юридическими лицами.
Предоставляем полный комплект документов.
Принимаем оплату наличными, безналичными, банковскими картами (при самовывозе)

Остались вопросы? Возможно, ответ уже есть в разделе . А если нет, то спросите нас:

по телефонам 8 800 707 16 86 , 8 985 570 35 05 ;
по электронной почте .

Сегодня ассортимент арматуры для пара представлен десятками видов различных устройств. Механизмы отличаются конструкцией, а также набором других параметров:

материалом корпуса. Устройства, используемые в системах циркуляции пара, обычно изготавливаются из ковкого чугуна, высокопрочной оцинкованной или нержавеющей стали, а также латуни и других металлов. В зависимости от принципа работы механизма в его конструкции также могут присутствовать различные уплотнители, созданные из специальных видов резины, устойчивой к высоким температурам;
принципом управления. Многие виды такого оборудования имеют простое ручное управление, осуществляемое с помощью редуктора или других механизмов. В современных системах отопления все чаще применяются автоматизированные устройства, работа которых обеспечивается электроприводом. Некоторые механизмы функционируют автономно;
типом присоединения. В системах циркуляции пара, как правило, высокое давление. Учитывая данный факт, используемая в них арматура редко имеет резьбовое соединение, поскольку оно не обеспечивает должную надежность. Обычно в паровой системе применяются механизмы, подсоединяемые с помощью фланцев или сварки.

Ассортимент парового оборудования

В современных системах отопления применяются различные виды паровой арматуры, каждый из которых имеет свои особенности и назначение.

Конденсатоотводчики. Данный тип оборудования обеспечивает автоматический отвод воды, образующийся в процессе теплообмена между носителями или при прогреве трубопроводной системы, которая заставляет пар преобразовываться в жидкость.
Конденсатные насосы. Задачей этой паровой арматуры является перекачивание парообразной среды в случае отсутствия электроэнергии. Допускается превышение температуры конденсата выше уровня, установленного для центробежных насосов.
Предохранительные клапаны. Такая арматура обеспечивает выпуск излишков объема пара или другой рабочей среды через патрубки с целью защиты трубопровода, котельного оборудования, емкостей и других элементов от повреждения высоким давлением.
Запорно-регулирующие вентили . Эта разновидность арматуры для пара обеспечивает управление определенными параметрами рабочей среды. Например, с ее помощью можно контролировать и изменять концентрацию, температуру, давление или расход веществ на любом участке трубопровода.
Обратные клапаны . Такая арматура выполняет, прежде всего, защитную функцию. Конструкционные особенности позволяют ей предотвращать образование в трубах обратного потока пара, который может привести к возникновению аварии в системе отопления.
Шаровые краны . Данный вид паровой арматуры используется для перекрытия потока рабочей среды на определенных участках системы. Как правило, устройство работает только в двух режимах, предусматривающих полное закрытие или открытие.

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар

Расчётные параметры:

сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар

расч. давление:6,55 бар
толщина коррозии: корпус - 0,1 мм, седло/насадок: 0,1 мм

диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 47,58 бар

Давление на выходе: 53,351 бар

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 267,94 °С
молекулярная масса: 18,02

перегретый пар:

коэффициент сжимаемости: 0,915
удельный объем: 0,05099 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

требуемая производительность: 189900 кг/ч

расчётная площадь: 79,68 (см²)
полезная производительность: 197076 кг/ч
сила реакции: 60535 Н
уровень шума: 155 дБ

Материалы:

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар
макс. температура окр. среды: -49/40 °С

Расчётные параметры:

расчётная температура: -50… +400 °С
сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар
сторона нагнетания: PN/CL CL 150,
расч. давление: 6,55 бар

Размеры, тип и технические характеристики:

диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 48,56 бар
фланцы, всас х выход: ANSI 600 RF x ANSI 150 RF
коэффициент производительности для газа и пара: 0,975
Давление на выходе: 54,429 бар
Избыточное давление/ перепад: 10/10 (% от p)
Коэффициент расхода для газа и пара: Кd=0,975

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 269,24 °С
молекулярная масса: 18,02

перегретый пар:
температура нагнетания: 371 °С
коэффициент сжимаемости: 0,914
удельный объем: 0,04991 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

Рабочие характеристики клапана:

требуемая производительность: 193700 кг/ч
выбранная площадь: 82,69 (см²)
расчётная площадь: 79,62 (см²)
полезная производительность: 201168 кг/ч
сила реакции: 61830 Н
уровень шума: 156 дБ

Материалы:

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар
макс. температура окр. среды: -49/40 °С

Расчётные параметры:

расчётная температура: -50… +400 °С
сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар
сторона нагнетания: PN/CL CL 150,
расч. давление: 6,55 бар
толщина коррозии: корпус - 0,1 мм, седло/насадок - 0,1 мм

Размеры, тип и технические характеристики:

тип клапана: 281-I
диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 46,6 бар
фланцы, всас х выход: ANSI 600 RF x ANSI 150 RF
коэффициент производительности для газа и пара: 0,975
Давление на выходе: 52,273 бар
Избыточное давление/ перепад: 10/10 (% от p)
Коэффициент расхода для газа и пара: Кd=0,975

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 266,65 °С
молекулярная масса: 18,02
коэффициент сжимаемости: 0,915
перегретый пар:
температура нагнетания: 371 °С
коэффициент сжимаемости: 0,915
удельный объем: 0,05206 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

Рабочие характеристики клапана:

требуемая производительность: 186000 кг/ч
выбранная площадь: 82,69 (см²)
расчётная площадь: 79,66 (см²)
полезная производительность: 193094 кг/ч
сила реакции: 59228 Н
уровень шума: 156 дБ

Предохранительный клапан — обязательная часть паровой машины. Особенно для попаданца, где нет ни приборов измерения, ни инструментов. Поэтому, чтобы не учиться летать, перед первым запуском паровой машины нужно озаботиться тестированием парового клапана. Вообще предохранительный клапан — это единственная часть паровой машины, которая должна быть постоянно в рабочем состоянии.

До начала 19 века взрыв парового котла был достаточно рядовым явлением. Тогда плохо себе представляли термодинамику, да и материалы были не ахти. Чтобы не быть прибитым собственной паровой машиной, попаданцу и требуется создать рабочий предохранительный клапан, сбрасывающий давление в котле в случае чего.

Требований к клапану немного. Главное — надежность. Поэтому мудрить с конструкцией не стоит. Существовали даже клапаны с электромагнитным управлением, которые открывались по команде — но всегда в параллель с таким клапаном стоял классический пружинный.
И поэтому же — никаких работ напильником, все должно обрабатываться на токарном станке с требуемой точностью. И никаких сминаемых материалов (типа асбеста) тоже не должно быть. Только сталь, только хардкор. Ну или медь, хотя пружину все равно требуется стальную.

Следующее требование — обеспечение расчетной пропускной способности. Зачем нужен клапан, при открытии которого давление все равно продолжает расти?

Ну и последнее — клапан должен быть установлен за пределами помещения, где находятся люди. В паровозе он всегда на крыше, в пароходе — выведен на палубу, даже на фабриках его выводили повыше и за пределы закрытого помещения. Иначе стоит ему сработать — то даже выбежать из цеха будет затруднительно, туман получается похлеще, чем у «Ёжика в тумане».

Конструкция у всех достаточно простая — давление пара должно пересилить пружину и открыть сам клапан. Здесь ключевой элемент — пружина, но конструкция такова, что если пружина сломается — пар выйдет и взрыва котла не будет.

Я просто покажу чертежи.
Вот отечественные клапаны:

А вот американские образца 1910 года:

Собственно, эта статья написана не столько про техническую деталь, сколько про деталь, требующую особого отношения.
Более того — когда назначение клапана станет известно местным, то это потенциальная деталь для диверсии. А так как находится он будет снаружи…
В общем — внимание, и еще раз внимание!