Предохранительная арматура необходима для сброса избыточного давления в сосудах, котлах, трубопроводах, в системах отопления и т.д.
Существует несколько видов предохранительных клапанов отличающихся по принципу действия. Эта информация не даст исчерпывающий ответ на то как выбрать предохранительный клапан. Для подбора предохранителя требуется учитывать не принцип работы, а много других характеристик: давление, диаметр, температуру среды, пропускную способность и пр.
По данным из книги Расчёт и конструирование трубопроводной арматуры процесс работы клапана можно разделить на 5 этапов:
- Первый этап – давление в норме
Давление в объекте и в клапане равно рабочему, при этом клапан закрыт плотно. - Второй этап – давление возрастает
Давление растет до Величины P=K0P0, где K0 – коэффициент перегрузки клапана; P0 – номинальное (начальное) давление в установке, При этом усилие в пружине равно усилию от давления среды. В связи с исчезновением силового взаимодействия между уплотняющими кольцами имеет место интенсивная протечка среды при отсутствии видимого хода тарелки клапана. - Третий этап – рост давления
Давление среды возрастает свыше K0P0, тарелка клапана приподнимается над седлом и начинается пропуск излишней среды. По мере возрастания давления тарелка клапана перемещается вверх, а расход среды увеличивается. - Четвертый этап – сброс давления
Со сбросом давление в объекте снижается и достигает величины, при которой происходит посадка тарелки клапана на седло. Это давление обычно ниже давления, при котором начинается подъем тарелки и зависит от особенностей конструкции предохранительного клапана. Тарелка клапана садится на седло, по мере снижения давления плотность замка клапана повышается и протечка среды уменьшается. - Пятый этап – закрытие клапана
При достижении рабочего давления клапан плотно закрывается и протечка среды уменьшается.
Как работают пружинные предохранительные клапаны
В пружинных клапанах давлению среды на затворе противостоит степень сжатия пружины. Именно она определяет силу срабатывания, а от упругости используемой пружины зависит диапазон регулировок.
Теплоноситель оказывает давление на пружину, которая сжимается. При превышении давления настройки золотник поднимается, и теплоноситель сбрасывается через отводящий патрубок. После того, как давление в системе снизилось до настроечного, клапан закрывается, и спуск теплоносителя прекращается.
Давление срабатывания пружинного предохранительного клапана устанавливается с помощью комплектации клапана различными пружинами.
Многие клапаны изготавливаются со специальным механизмом (рычагом, грибком и др.) ручного подрыва для контрольной продувки клапана. Это делается с целью проверки работоспособности клапана, так как во время эксплуатации могут возникнуть различные проблемы, например прикипание, примерзание золотника к седлу.
Клапан без ручного подрыва
Выбрать клапан
Клапан с ручным подрывом
С ручным подрывом
Однако на производствах с использованием агрессивных и токсичных сред, высоких температур и давлений, контрольная продувка может быть очень опасной. Поэтому для пружинных клапанов, используемых на таких производствах, возможность ручной продувки не предусматривается и даже запрещается.
Видео работы клапана предохранительного пружинного с канала СтройНефтеГаз
Клапан предохранительный пружинный выпускается в трех исполнениях:
- Малоподъемные устройства подходят для систем газопроводов и паропроводов, давление в которых не превышает 0,6 Мпа. Высота подъема такого клапана не достигает более 1/20 диаметра седла
- Среднеподъемные устройства, в которых высота подъема золотника составляет от 1/6 до 1/10 от диметра сопла.
- Полноподъемные устройства, в которых высота подъема клапана достигает до ¼ от диаметра седла.
Клапана
Для паровых котлов
- Для паровых котлов
- Для водогрейных
-16%
Сравнить
Закрыть
Клапаны Т-31МС Ду50
руб.50,000.00 руб.42,000.00
Клапан предохранительный Т-31МС Ду50 используют в промышленной отрасли, теплоэнергетике и коммунальном хозяйстве для защиты паропроводов и котлов в целом от повреждений и разрывов из-за превышения норм рабочего давления среды. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.
Добавить в избранное
Добавить в заказ
Быстрый просмотр
-19%
Сравнить
Закрыть
Клапаны Т-131МС Ду50
руб.58,000.00 руб.47,000.00
Клапан предохранительный пружинный Т-131МС Ду50 предназначен для защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого повышения давления посредством сброса избытка рабочей среды. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.
Добавить в избранное
Добавить в заказ
Быстрый просмотр
-13%
Сравнить
Закрыть
Клапаны Т-32МС Ду80
руб.57,000.00 руб.49,800.00
Клапан предохранительный Т-32МС используют для предотвращения повреждений и разрушений элементов технических систем за счет сброса избытка давления среды в трубопроводе. Разработан заводом ТКЗ для комплектации паровых котлов.
Добавить в избранное
Добавить в заказ
Быстрый просмотр
Загрузить предыдущие товары
Загрузить следующие товары
Виды клапанов и принцип их работы
Любая модификация предохранительных клапанов в обогревательной системе включает запорный элемент и механизм силового воздействия. По особенностям конструкции выделяют несколько видов предохранителей.
Отдельно классифицируют краны для сброса теплового потенциала с сильфоном, термочувствительной жидкостью, которая компенсирует перепады нагрузок. Существуют модели, содержащие в комплекте группу безопасности в виде подрывного клапана с деталью, отвечающей за отведение воздуха и манометра.
Обратный сбросной клапан для конструкции отопления бывает пружинным или гравитационным. За счет встроенных механизмов замыкатель удерживается закрытым, что обеспечивает движение потока теплоносителя в одном направлении.
Замыкатели бывают двустворчатыми, лепестковыми, дисковыми, прижимающимися к седлу, втулке, другому главному основанию. Необходимо чтобы получился герметичный затвор.
Вид изнутри
Принцип работы предохранителя кроется в том, что при обычном состоянии закрепляемая между штоком и пружиной мембранная прослойка плотно прилегает к седлу, герметично перекрывая выход. В случае, когда теплоноситель закипает, наблюдается расширение жидкости, нагрузка внутри системы поднимается, но частично регулируется за счет расширителя.
При максимально допустимом уровне нагрузки пружина сильно сжимается, освобождая мембрану, которая сразу открывает проход.
Крышка поднимается, выпуская столько разгоряченного пара, сколько требуется для стабилизации работы оборудования.
Когда работа нормализуется, пружина возвращается в исходное положение, мембрана герметично перекрывает спусковое отверстие, крышка возвращается на место.
Если хозяин находится рядом с приборами, можно выполнить экстренный сброс собственноручно, повернув верхнюю рукоятку.
По способу прижима
При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.
Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.
Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.
Принцип работы устройства: на затвор оказывает давление водяной поток, по мере усиления которого сильно повышается степень сжатия пружины. От этого шток золотника поднимается вверх, выпуская лишний пар, и внутритрубный объем жидкости стабилизируется. Тем временем пружина возвращает агрегат в его исходное состояние.
Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.
Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.
Рычажный предохранитель
Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.
По степени поднятия затвора
Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.
Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.
Полноподъемная модификация
Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.
По скорости срабатывания
Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.
Двухпозиционные клапаны срабатывают моментально, полностью открываясь при повышении давления. Рекомендуется ставить такие приборы в сжимаемую среду. Главным недостатком предохранительного элемента является присутствие автоколебаний засова.
Клапан двухпозиционный
Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.
Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:
Магнито-пружинные предохранительные клапаны
В магнитно-пружинных предохранительных клапанах используется электромагнитный привод. Электромагнит обеспечивает дополнительное прижатие золотника к седлу.
При достижении давления срабатывания электромагнит отключается и давлению противодействует только пружина, а клапан начинает работать как обычный пружинный. Также электромагнит может создавать усилие открытия, то есть противодействовать пружине и принудительно открывать клапан.
Существуют клапаны, в которых электромагнитный привод осуществляет и дополнительное прижатие, и усилие открытия, в этом случае пружина служит для подстраховки на случай прекращения электропитания.
Магнитно-пружинные клапаны обычно применяются в сложных импульсных предохранительных устройствах в качестве управляющих или импульсных клапанов.
