Регуляторы давления: виды, назначение, особенности установки

В паровых системах нередко необходимы различные давления пара. Один парогенератор может обеспечивать несколько потребителей, которым требуются отличающиеся по параметрам характеристики теплоносителя. Кроме того, для нормальной работы системы в основном трубопроводе необходимо поддерживать постоянное давление даже при колеблющемся расходе пара, которое спровоцировано как потребностями паропотребителей, так и его конденсированием. Для того, чтобы соблюсти все условия, необходимые для функционирования системы, и сохранить постоянное редуцирование пара, на паровой магистрали устанавливают регуляторы давления.

По назначению различают следующие регуляторы давления: редукционный клапан (редуктор или регулятор давления пара после себя), перепускной клапан (регулятор давления до себя), регулятор перепада давления.

В этой статье Андрей Шахтарин, руководитель компании «КВиП», расскажет, что представляют собой регуляторы давления, и в каких случаях, какой устанавливать.

Виды клапанов для систем отопления

Регулировочные, запорные, ограничивающие или защитные устройства позволяют выставить режим работы оборудования, стабилизировать систему и настроить ее на оптимальные параметры. Различается оборудование по способам, зонам установки и функциональным возможностям.

Трехходовые клапаны

Изделия применяются для установки и поддерживания температуры нагрева жидкости, циркулирующей по магистрали. Выглядит устройство как тройник, изготавливается из бронзы, латуни. Верхняя часть оснащена регулировочной шайбой, под которой находится материал, улавливающий температурный режим жидкости. Этот материал давит на выступающий из корпуса рабочий шток, чтобы скорректировать температуру нагрева.

На заметку! Трехходовой вентиль используется для коротких контуров системы, при разделении магистрали на разнесенные ветки отопления и подачи ГВС, также в точках ответвления трубы на отопительные приборы.

Зона установки зависит от конструктивных особенностей схемы, монтаж требует выполнения ряда условий:

до прибора и после него нужно врезать манометры;
перед клапаном ставится фильтр;
чтобы обеспечить бесперебойную работу прибора, перед ним врезается устройство для дросселирования избыточного давления;
над приводом устройство ставить нельзя;
зона монтажа – на прямом участке трубопровода, где нет нагрузки на корпус.

Служит трехходовой клапан для поддержания температурного режима теплоносителя на выходе, путем смешивания горячей и холодной жидкости. Отвечает за работу устройства наружный привод, который при необходимости давит на шток при наличии температурных изменений.

Обратные клапаны

Устанавливается обратный клапан для отопления в систему для устранения риска транспортировки воды в обратную сторону. Изделия обладают увеличенным гидравлическим сопротивлением, чтобы поток не повернул вспять, потому монтируются только в систему с принудительной циркуляцией. Магистрали гравитационного типа не обладают нужной степенью давления теплоносителя, поэтому тут нужны гравитационные узлы с обратной заслонкой для срабатывания при уровне давления в 0,001 бар.

Изделие оснащено пружинным механизмом, который перекрывает затвор при малейших изменениях параметров транспортировки воды. Подбирая клапан, нужно учитывать показатель давления в системе теплоснабжения. В качестве материалов для приборов используется серый чугун, латунь, обычная или нержавеющая сталь. В продаже есть несколько видов устройств – тарельчатые, лепестковые, двустворчатые, шаровые.

Самым надежным и простым считается лепестковый обратный клапан для отопления – устройство двустворчатого типа, которое при избыточном течении воды приоткрывает одну створку, при смене течения закрывает. Удобный в эксплуатации прибор не ломается, обладает нужным гидравлическим сопротивлением, при соблюдении техники монтажа не мешает работать системе, не выходит из строя.

На заметку! Клапан врезается только в магистрали с повышенным давлением, ставить нужно подальше от прочих устройств, которые могут помешать работе. Перед устройством нужно установить фильтр, стрелку на приборе совместить с направлением течения воды.

Термостатические клапаны

Вентили терморегуляции нужны для обеспечения температурного нагрева жидкости в системе. Как только устройство нагревается, входное отверстие закроется, и расход теплоносителя уменьшится. Термостатический прибор находится в постоянном движении, но вся работа поддерживается в автоматическом режиме, поэтому участия человека не требуется.

Назначение устройства – ограничение поступления теплоносителя на отдельный радиатор, но не на всю магистраль. Работает в клапане шток, открывающий и перекрывающий отверстие для поступления воды в батарею. Прибор нужно ставить на все радиаторы, так хозяин получает возможность сэкономить, устанавливая режим нагрева каждой батареи в помещении, – это снижает расход топлива, энергоносителей.

Совет! Изделие должно отвечать высоким параметрам качества, иначе придется столкнуться с заеданием штока, заменой всего устройства.

Монтаж на входе трубы в батарею, приборы различаются по форме, виду подводки в систему отопления, бывают:

Угловыми. Применяются при обвязке и подводке с пола.
Прямыми. Устанавливаются при соединении трубопровода и радиатора относительно поверхности стены.
Осевыми. Требуются при соединении радиатора с трубами, скрытыми в стенах.

Совет! При боковом типе подключения применяются особые клапаны, оснащенные термостатическими головками, для нижнего подключения радиаторы оснащаются дополнительными вкладышами.

Клапаны регулировки давления в системе

Скачки давления приводят в негодность оборудование любого типа, от поломки не застрахованы дорогие и бюджетные элементы. Чтобы снизить угрозу выхода системы из строя, то применяется регулировочный клапан на отопление. Установка устройства обязательна для любых систем, цель – контроль показателей давления, поддержание нормальной интенсивности циркуляции теплоносителя. Пониженный уровень давления не позволит радиаторам получать тепло, повышенный значительно увеличит расход топлива, при этом теплоноситель не будет успевать отдавать все тепло и остывать при возвращении к источнику нагрева – это плохо скажется на работе котла.

Читайте так же:

Гипоидная передача редуктора регулировка

Выбор устройств учитывает особенности системного давления – статистические понижают уровень, динамические – повышают сниженные параметры давления в системе. Основной нюанс выбора – пропускная способность клапана, который должен пропускать нужное количество жидкости для выравнивания давления в магистрали.

Установка в зону байпаса, работа базируется на штоковом механизме, который смещается при смене уровня давления, пропускает или перекрывает поток жидкости. Материал изготовления – бронза, латунь, срок службы от 50 лет, монтаж простой и быстрый, рабочий показатель стойкости к давлению до 20 бар.

Перепускные клапаны

Сбросной предохранительный клапан системы отопления нужен для сбрасывания рабочего теплоносителя в трубопровод обратной подачи воды для обеспечения стабильности разницы температур в контурах подачи и обратки. Нарушения возникают из-за неверно выставленного режима нагрева теплоносителя – при достижении пиковых показателей давление в магистрали повышается из-за уменьшения интенсивности циркуляции теплоносителя. Чтобы стабилизировать работу схемы, в работу включается перепускной клапан, который повышает температуру воды в обратке, снижает нагрузку на насос.

Монтаж в зону установки нерегулируемого насоса или в перемычку стояков. Применяются устройства в системах любых конфигураций, при использовании нагревательных котлов газового, твердотопливного типа сбросные клапаны должны устанавливаться в обязательном порядке из-за высокого риска взрыва котлов.

В этом случае выбирается защитный элемент для котла отопления – подрывной клапан для котла, срабатывающий при минимальном повышении нормативов давления. Для электрических, газовых и твердотопливных источников нагрева можно выбирать самые простые подрывные устройства, они включатся в работу даже при закипании теплоносителя. Монтаж максимально близко к котлу на трубопровод подачи воды.

Выглядит клапан как прочный корпус из латуни, внутри которого есть пружина и мембрана, перекрывающая проход наружу, – в таком устройстве ломаться нечему, поэтому служит прибор очень долго, не нарушая функциональность системы. Мастера советуют брать приборы с запасом срабатывания – рабочее давление и еще 20-30%.

На заметку! При выборе подрывных клапанов надо учесть, что перепускные устройства срабатывают на открытие при достижении показателя давления на 10% больше нормативного, закрываются при понижении давления на 10% ниже от нормативного рабочего.

Предохранительные клапаны

Устройства нужны для нормализации и корректировки давления в системе. Повышение может проявиться из-за избыточного нагрева теплоносителя и образования пара, в этом случае сработает клапан предохранительный для котла, выпустит пар наружу. Конструкция прибора проста – седло, затвор и задатчик силового воздействия. Простое оборудование не ломается, гарантирует надежность и бесперебойность работы, также предохранительные клапаны можно интегрировать и совмещать с разными типами устройств, устанавливать в любые магистрали.

Читайте так же:

Мопед кануни регулировка клапанов

При выборе прибора нужно обратить внимание на силу сжимания пружины – этот нюанс зависит от величины давления, которое заставляет устройство срабатывать. Производители предлагают клапаны с заданными параметрами и модели с возможностью установки режима с учетом особенностей схемы отопления, нагревательного котла. Во втором случае в расчет берется рабочий показатель давления котла и максимальные пиковые значения – в этом диапазоне и задается режим срабатывания.

Установка предохранительного клапана в системе отопления не вызывает сложностей – монтаж максимально близко к котлу на трубопроводе подачи. Чтобы не ошибиться с зоной монтажа, лучше отложить на патрубке котла 20-25 см, в эту точку врезать клапан. Расстояние от устройства до котла не может быть меньше 20 см и больше 30 см.

Балансировочные клапаны

Это устройства для обеспечения проходимости теплоносителя. Чем выше давление в системе, тем больше требуется воды и топлива, увеличивается нагрузка на котел и обогревательные элементы. Для стабилизации показателей в схему врезаются балансировочные клапаны вентильного типа, которые помогают быстро скорректировать недочеты, поддержать беспрерывную работу всей магистрали.

Различаются ручные и автоматические балансировочные вентили. Первые устанавливаются в пару с запорными клапанами на стояках, применяются как диафрагма для простого перекрывания циркуляции теплоносителя. Автоматические вентили для балансировки настроены на работу в автоматическом режиме, не требуют участия человека. Такие изделия также врезаются в паре с запорными вентилями, причем они монтируются в трубу подачи теплоносителя, балансировочные – в контур обратного течения жидкости, который отвечает за скачки и перепады показателей давления.

Важно! С помощью балансовых вентилей можно поделить магистраль на зоны, принимая в расчет измененные параметры давления на разных участках сети. Также балансировочные клапаны позволяют поочередно запускать участки магистрали в работу, что снижает расход энергоносителей.

Устройства контроля и оповещения

Устройство контроля и оповещение представляет собой механизм, который служит для индикации сигнала повышения или снижения давления. Регулировка рдв осуществляется с помощью разноцветных ламп и специального сигнализирующего звука. Таким образом осуществляется разгрузка работы основной системы оповещения. При неполадках в ее работе достаточно сброса настроек и регуляции устройства заново. Экстренное оповещение работает на основе датчиков, установленных в тормозной системе. Если в ней возникают неполадки сигнал сразу же передается на приборную панель.

Предохранительные запорные клапаны

ПЗК — это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки ПЗК.
ПЗК можно классифицировать следующим образом:

— механические, осуществляющие свои функции без электричества.
— электромагнитные, перекрывающие проход трубопровода при подачи на них или отключении электрического сигнала;

— термозапорные, перекрывающие трубопровод в случае повышения температуры до 80–90 ˚С. Клапаны термозапорные являются устройствами одноразового действия и после срабатывания подлежат замене.

— дифференциальные «Газ-Стоп», перекрывающие трубопровод в случае превышения перепада давления на них свыше определенного предела. В настроящее время подавляющее большинство клапанов «Газ-Стоп» не является самостоятельным изделием. Как правило встраивается в элементы полиэтиленовых трубопроводов.

Требования к ПЗК

— Должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор. В случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальное рабочее давление после регулятора более чем на 25 %.

— Рассчитываются на входное рабочее давление по ряду: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 МПа с диапазоном срабатывания при повышении давления от 0,002 до 0,75 МПа. А также с диапазоном срабатывания при понижении давления от 0,0003 до 0,03 МПа;

— Конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала. Кроме случаев с клапанами «Газ-Стоп» после восстановления рабочего перепада давления них.

— Герметичность запорного органа должна соответствовать классу «А» по ГОСТ 9544-93.

— Точность срабатывания должна составлять ±5 % заданных величин контролируемого давления для ПЗК, устанавливаемых в ГРП, и ±10 % для ПЗК в ГРПШ и комбинированных регуляторах.
— Инерционность срабатывания должна быть не более 40–60 с.
— Ивободный проход запорного органа должен составлять не менее 80% условного прохода патрубков ПЗК.
— Запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.

Читайте так же:

Как отрегулировать зажигание на мотоцикле к750

Отбор импульса контролируемого давления ПЗК надо делать рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е., на расстоянии от регулятора давления не менее пяти диаметров выходного газопровода. Подключать импульсный трубопровод ПЗК к нижней части горизонтального участка газопровода недопустимо для предотвращения попадания конденсата.

ПЗК, установленные в ГРПШ и объектовых ГРП, часто используют в качестве исполнительных механизмов автоматики безопасности. Прекращающих подачу газа при отклонении любого из контролируемых параметров за заданные пределы; (в т. ч. и по команде сигнализатора загазованности). При этом ПЗК обычно комплектуют электромагнитным устройством.

Но ПЗК могут быть и элементом комбинированных регуляторов давления газа, т. е., включены в их конструкцию.

Зачем нужен клапан выравнивания давления или как гибнут светильники

На написание этой статьи нас сподвигли сразу два события, произошедшие практически одновременно. Всё началось с того, что к нам обратился один из наших клиентов с просьбой подыскать замену вышедшему из строя светильнику Фокус УСС 36. Прибор проработал под солнцем, дождём и ветром около 5 лет, после чего навсегда сломался (и достался нам – на память). На посту его сменил Свет НН ССдУ 02 Бриз 50, который с собой принёс второй повод для статьи – это один из первых оказавшихся в наших руках светильников этого производителя, в котором штатно установлен клапан выравнивания давления.

УСС 36

Но начнём всё же с Фокуса. Серия светодиодных светильников УСС производится уже далеко не первый год и успела показать себя с положительной стороны. Цены на неё никогда не были особо демократичными, что компенсируется высоким качеством используемых компонентов и пятилетней гарантией. Компоновка светильника совершенно стандартная для современных светодиодных решений – в основе корпуса лежит алюминиевый профиль, с торцов закрытый пластиковыми крышками. На лицевой стороне размещены светодиодные линейки с защитным стеклом из поликарбоната. В комплекте у нашего экземпляра – крепление-скоба. Есть варианты для консоли, троса и накладного монтажа. Согласно паспорту, прибор имеет степень защиты IP67 и климатическое исполнение УХЛ1, то есть без ограничений может использоваться на открытом воздухе. Но причиной выхода из строя конкретно этого экземпляра стала попавшая в него вода, которая вызвала окисление электрической схемы. Что в конечном счёте и привело к короткому замыканию. Как же так – вроде бы IP67 предполагает, что прибор можно временно погружать в воду на глубину до 1 метра и она не попадёт внутрь корпуса? Да, это так. Но есть нюансы.

Зачем нужен клапан выравнивания давления

Капли конденсата внутри светильника Фокус УСС

Ни для кого не секрет, что во время работы любой современный светильник выделяет тепло. Лампы накаливания больше, светодиодные источники меньше, но всё равно тепло есть. А значит, корпус светильника и его внутренний объём будут постепенно нагреваться. При нагревании воздух внутри прибора расширяется. Давление, оказываемое на стенки, растёт, а значит – появляется разница между атмосферным давлением снаружи и давлением нагретого газа внутри. Если бы светильник был настолько же герметичен, как скафандр космонавта, в этом не было бы никакой беды – за исключением цены. В реальной жизни газ через микроотверстия всё равно находит путь наружу, и давление постепенно выравнивается.

Потом светильник выключается и происходит обратное. Воздух в корпусе остывает, давление его падает и снова появляется разница давления, но теперь направленная в прибор. Воздух через те же микроотверстия проникает уже внутрь. А если на поверхности светильника есть вода, то вместе с воздухом проникает и она. Помимо этого, избыточное давление способствует деформации и появлению микротрещин в корпусе прибора, что также не продляет срок его службы. На некоторых действительно хорошо герметизированных светильниках без клапана выравнивания давления можно даже наблюдать «забавный эффект», когда защитное стекло из поликарбоната под действием давления внутри прибора надувается как воздушный шарик.

Читайте так же:

Как отрегулировать педаль тормоза на буханке

Схема клапана выравнивания давления

Для борьбы с этим явлением и предназначены клапаны выравнивания давления. Такой клапан внешне напоминает небольшую пластиковую или металлическую заглушку с просверленными отверстиями для прохождения воздуха. Эти отверстия ведут во внутреннюю область клапана. Она связана с внутренним объёмом прибора, но разделена гидрофобной мембраной. Эта мембрана свободно пропускает воздух, но при этом препятствует прохождению капель влаги и микрочастиц пыли. Таким образом при изменении давления газ свободно проникает как внутрь светильника, так и наружу, но степень защиты сохраняется на исходном уровне.

Вода отверстие всегда найдёт

Места для шурупов, крепящих торцевую крышку на Фокус УСС 36

У нашего экземпляра светодиодного светильника Фокус УСС 36 клапана выравнивания давления нет. И вот результат – со временем прибор «набрал воды». На фото хорошо видны как следы электрохимической коррозии токопроводящих частей, так и капли влаги, послужившие ей причиной. Мы тщательно осмотрели прибор в поисках возможных мест проникновения влаги и установили несколько возможных вариантов. Во-первых, обратите внимание на герметик на следующем фото. Этот торец был развёрнут вверх, о чём свидетельствует значительно выгоревшая на солнце этикетка. Хорошо видно, что между герметиком и корпусом образовались небольшие зазоры. К сожалению, это частая ситуация даже с качественными материалами.

Но проблема в другом. На этом фото видно, что шурупы, находящиеся под этими пробками из герметика, фактически вкручиваются во внутренний объём прибора. Первый путь для проникновения влаги найден.

Теперь крепление. Кронштейн у нашего светильника Фокус УСС 36 закреплён на двух шпильках, вкрученных в пластиковые торцевые крышки. Надо отдать должное Фокусу – сам пластик от пребывания на солнце не выгорел и не стал хрупким. Но под действием неизбежных ветровых нагрузок в креплении образовались микроскопические трещины. Могла ли через них проникнуть влага? Без сомнения.

Трещина в торцевой крышке светильника Фокус УСС 36

Если первый путь можно назвать конструктивной недоработкой, то второй – это в чистом виде использование светильника не по назначению. Изначально укомплектованный креплением-скобой он всё равно был закреплён на консоли хомутами. Почему было принято такое решение – нам неизвестно. Но если бы светильник был установлен правильно – на собственное консольное крепление, которое связано с металлическими частями прибора – разрушения пластика бы не произошло. Ну и, конечно, если бы светильник был заказан с клапаном выравнивания давления – количество влаги, попавшее внутрь корпуса, также было бы значительно меньше.

В целом же несмотря на выход из строя, светильник Фокус УСС 36 оставил хорошее впечатление. 5 лет он проработал исправно. Ни один конденсатор в блоке питания не вздут, следов избыточного нагрева нет. А значит – если бы не влага, работать бы ему и дальше. Кстати, другие приборы из этой же партии, смонтированные правильно, продолжают работать без всяких проблем.

А как у других производителей?

ССдП 01 Флагман

Но мы решили на этом не останавливаться и разобрали ещё один светильник. Вторым подопытным стал Свет НН ССдП 01 Флагман 90 со степенью защиты IP65 и климатическим исполнением УХЛ2. Это означает, что он может эксплуатироваться в условиях значительных колебаний температур, но при условии отсутствия прямого воздействия солнечного света и осадков – под навесом, например. Кстати, на изображении светильник уже в новом белом крашеном корпусе, мы же разбирали прибор старого образца и скучного серого цвета.

Конструкция Флагмана аналогичная Фокусу. Разве что торцевые крышки выполнены из стали и крепление размещено на основной металлической части светильника. Под крышкой находится уплотнительная прокладка, закрывающая весь внутренний объём прибора. Ни один из крепёжных винтов с нежным нутром устройства не связан – все они ведут во внешнюю среду, а значит проникновение влаги по ним исключено. Но почему же тогда только IP65, а не 67 и УХЛ2 вместо УХЛ1?

Читайте так же:

Регулировка зажигания 1g gze

Ответ можно найти при детальном рассмотрении крепления защитного стекла. В самом углу видно, что уплотнительный шнур немного короче самого корпуса. Это нюанс технологии сборки – шнур сначала растягивается, размещается на нужном месте и отпускается, принимая первоначальный размер. После чего обрезается. Но вернуться к исходной геометрии он может далеко не сразу. И зачастую оказывается, что около торцевых крышек образуются негерметизированные участки. В данном случае – это около 8 мм. В случае появления разницы давления через это место внутрь легко может проникнуть вода. А в условиях отсутствия клапана выравнивания давления – это произойдёт непременно.

У Фокус УСС 36 используется аналогичный принцип крепления стекла. Но есть два отличия. Во-первых, уплотнительный шнур выходит за границу паза, переходя на торцевую крышку и дальше по кругу, обеспечивая непрерывную герметизацию. Во-вторых, металл крепления защитного стекла завальцован и плотно прижимает его к уплотнителю, исключая проникновение влаги.

Крепление защитного стекла у Фокус УСС 36

Но как результат – светильники Свет НН ССдП 01 Флагман в исполнении IP65 и нельзя использовать на открытом воздухе – они просто не предназначены для этого чисто конструктивно. Для этого есть серия ССдУ, которая имеет степень защиты IP67 и климатическое исполнение УХЛ1. Отличий в конструкции (помимо крепления на консоль вместо скобы) всего два. Во-первых, место примыкания защитного стекла дополнительно герметизируется клеем-герметиком на основе MS-полимеров, нивелируя недостаток длины уплотнительного шнура. Во-вторых, светильники Свет НН ССдУ 01 Флагман и ССдУ 02 Бриз штатно комплектуются клапаном выравнивания давления. В зависимости от конкретной модели и партии это могут быть как отдельные клапана, так и совмещённые с гермовводом. Разница чисто конструктивная и на функционал никак не влияет.

Покупать надо правильно

Позвольте дать совет – выбирайте, покупайте и используйте светильники по их прямому назначению. Ошибка в подборе и неправильный монтаж могут свести на нет все преимущества даже качественных световых приборов – таких как Фокус УСС 36 и Свет НН ССдП 01 Флагман 90. И вместо 10-20 лет работы вы получите куда меньше. Все преимущества высоких технологий окажутся сведены на нет человеческим фактором.

Правила установки

В замкнутых системах отопления предохранительный клапан устанавливается в самой верхней точке подающего контура.

Между ним и котлом не должно быть каких-либо функциональных элементов (клапанов, вентилей, задвижек). Обязательное требование к монтажу устройства – строго вертикальное положение. Установка даже под небольшим углом приведет к подтеканию воды.

К сбрасывающему патрубку клапана подсоединяется отводной шланг, который направляют в канализационный сток. Желательно выбрать такое место установки устройства, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к нему в случае необходимости в обслуживании или замене.

Регуляторы давления: виды, назначение, особенности установки