Взрывной предохранительный клапан котла

Предохранительный взрывной клапан

Предохранительные взрывные клапаны с асбестовой мембраной могут устанавливаться в кирпичной кладке обмуровки топки или газохода котла, крепиться к чугунным секциям малых отопительных котлов и к металлическим дымоходам, могут располагаться в вертикальном или в горизонтальном положениях. [1]

Предохранительные взрывные клапаны в топке и газоходах необходимо содержать в полной исправности и регулярно проверять. [2]

Предохранительные взрывные клапаны устанавливаются сверху котла над имеющимися проемами между секциями. На котле устанавливаются по два клапана с асбестовой мембраной размером 180 X 510 мм. [3]

Предохранительный взрывной клапан , устанавливаемый вверху котла между секциями, представляет собой пластину размером 835 X 240 мм, которая в случае взрыва газовоздушной смеси в котле отбрасывается. [4]

Предохранительный взрывной клапан устанавливается в верхней части топки котла в зазоре между секциями. [6]

Предохранительные взрывные клапаны на этих котлах устанавливаются на огневой камере после дымогарных труб по ходу газов таким образом, чтобы взрывная волна не могла причинить вреда обслуживающему персоналу. [8]

Предохранительные взрывные клапаны на котлах ДКВР устанавливаются выше их кирпичной обмуровки вблизи верхнего барабана. Клапан представляет собой асбестовый лист размером 800 X 600 мм, зажатый с обеих сторон металлическими рамками. Рамки укладываются над кипятильными трубами у верхнего барабана в нише, образованной в футеровке, и сверху промазываются для уплотнения глиной. На котле устанавливаются по три клапана. [9]

Предохранительные взрывные клапаны устанавливаются в существующих люках размером 430 X 500 мм. [10]

Предохранительные взрывные клапаны , Эти клапаны предназначены для предохранения топочной камеры, газоходов котла и водяного экономайзера, а также газоходов после дымососа до дымовой трубы от разрушения при возможных хлопках, связанных с нарушением нормального режима топки. [11]

Предохранительные взрывные клапаны при монтаже устанавливают в местах, безопасных для обслуживающего персонала. Материал и толщина диафрагм, устанавливаемых на взрывных клапанах, должны соответствовать проекту. [12]

Предохранительные взрывные клапаны разрешается не устанавливать: а) в газоходах одноходовых по дымовым газам котлов; б) в газоходах перед дымососами. [13]

Предохранительные взрывные клапаны предназначены для предотвращения разрушений кладки топок при взрывах газовоздушной смеси. Взрывные клапаны должны устанавливаться в верхней части топки, а также и в других местах, где возможно скопление газа. [15]

Котельное оборудование, будь то котел в частном доме или большая котельная на предприятии, является источником опасности. Находящаяся под постоянным давлением водяная рубашка котла, потенциально взрывоопасна.

Для обеспечения безопасности, на выпускаемых в наши дни котлах и других теплогенераторах, устанавливается множество защитных систем и устройств. Одно из самых простых и доступных – устанавливаемый в систему отопления предохранительный клапан. Его иногда еще называют взрывным клапаном.

Причины и последствия перегрева теплоносителя

Проблема повышения давления в системе отопления особенно важна для твердотопливных котлов. Аварийная ситуация, как правило, возникает при перегреве воды в контуре отопительного котла. Как только нагретый сверх нормы теплоноситель закипает в баке котла, он мгновенно превращается в пар. После этого следует резкое повышение давления в отопительной системе такого парового котла.

В результате перегрева отопительного котла повышается риск разрушения фитингов и полимерных труб. На соединениях трубопроводов системы могут начаться протечки, вплоть до разрывов труб. Самое страшное – взрыв котла или электрическое замыкание в котельном оборудовании.

Для чего нужен предохранительный клапан

Неприятности, связанные с превышением давления в отопительной системе, чрезвычайно опасны для людей и строений. Для предотвращения тяжелых последствий перегрева устанавливаются взрывные клапаны. Поскольку источником критического роста давления является сам котел, то и клапан следует располагать как можно ближе к нему. Его монтируют на подающем отопительном трубопроводе.

Производители отопительного оборудования часто выпускают свою продукцию уже укомплектованной группами безопасности – манометром, автоматическим воздухоотводчиком и клапаном сброса. Эта группа обычно вмонтирована в рубашку котла отопления. Если в приобретенном котле такая комплектация не предусмотрена, то необходимо установить ее самостоятельно.

В каких случаях необходим предохранительный клапан

В отличие от твердотопливных котлов, при использовании электрических или газовых, взрывные предохранительные клапаны не устанавливают. В этих аппаратах имеется своя автоматика, и практически полностью отсутствует инерция. Это означает, что как только температура теплоносителя достигает установленной отметки, электрический элемент или газовая колонка самостоятельно отключаются. При этом прекращается и нагрев, что исключает опасность перегрева, а соответственно и повышения давления до критических значений.

Твердотопливные котлы, как и печи имеющие водяной контур, относятся к системам, в которых обязательно применение предохранительных клапанов. Какая бы автоматика ни стояла в теплогенераторах на твердом топливе, после нагрева жидкости в сети до номинального значения, топка еще какое-то время продолжат поднимать температуру, хотя и доступ в камеру закрыт датчиком, и пламя начало затухать. Так проявляет себя эффект инерции. При достижении в топке температуры 90-95 градусов (предельные значения для большинства котлов), неизбежно парообразование. Следствием может быть разгерметизация системы отопления или взрыв котла.

Если в системе установлен предохранительный клапан на котел, то повышение давления после закипания теплоносителя будет предотвращено. Клапан самостоятельно выпустит излишки пара наружу, снизив давление в системе до нормального. После этого клапан закроется и сработает в следующий раз только в случае повторения нештатной ситуации.

Устройство предохранительного клапана

Клапан изготавливается из водопроводной латуни, с использованием технологии горячей штамповки. Состоит он из двух деталей, имеющих полутвердое состояние.

Основным элементом клапана является особая пружина. В зависимости от ее упругости определяется мощность давления, которое оказывается на закрывающую выход наружу мембрану. Штатное положение мембраны – в седле, поджатая этой пружиной.

Своей верхней частью пружина упирается в металлическую шайбу, которая установлена на штоке, конец которого закреплен на пластиковой ручке. Именно она и позволяет осуществлять регулировку взрывного клапана. Уплотнительные части и сама мембрана выполнены из полимера. Пружина стальная.

Принцип действия клапана

Находясь в дежурном режиме, вход во внутреннюю камеру закрыт мембраной. При возникновении аварийной ситуации смесь пара и воды начинает упираться в мембрану, открывая ее при пиковом давлении. В результате пароводяная смесь проникает в камеру, а затем выходит наружу через отверстие сбоку.

После снижения давления, за счет вышедшего из системы некоторого количества воды, мембрана встает на свое место и перекрывает выход воде. Иногда такие клапаны срабатывают часто, особенно при работе котлов на предельных мощностях. Это нежелательно, поскольку котел может потерять герметичность и соответственно протечет.

При обнаружении следов подтекания из предохранительного клапана, необходимо срочно провести осмотр котла и системы отопления, так как его срабатывание является признаком работы отопительной системы в экстремальных режимах. Однако иногда причиной аварийного сброса давления может оказаться и расширительный бак. Поэтому обязательно нужно проверить и его.

Помимо рассматриваемого клапана, можно использовать и клапан ПГВУ – для пылегазовоздухопроводов. Он имеет такой же принцип действия. Однако в случае его использования совершенно не важно, паровой котел или твердотопливный, а также, что именно будет выбрасываться наружу – вода, пар или газ.

Как выбрать предохранительный клапан

В случае когда в комплекте с котлом не поставляется клапан – его придется приобрести отдельно. Выбор производится, исходя из характеристик котельной установки. Имеют значение тепловая мощность и максимально возможное давление теплоносителя в системе отопления.

Для справки. Большинство твердотопливных котлов известных марок имеют максимально допустимое давление около 3 Бар, за исключением продукции фирмы STROPUVA. Они имеют предел 2 Бар.

Лучше всего установить клапан, в котором предусмотрена регулировка в нескольких диапазонах. Естественно, значения котла, установленного в котельной, должны входить в эти диапазоны. После этого, выбирается клапан по мощности – тут поможет паспорт к котлу, в котором всегда указан предел мощности агрегата по теплу.

Категорически запрещается устанавливать взрывной клапан после насоса, отвечающего за циркуляцию теплоносителя в системе. Есть и другое правило. Нельзя ставить запорную арматуру между котлом и клапаном сброса.

В эстетических целях рекомендуется подсоединить к выпускному отверстию клапана трубку, по которой излишки горячей жидкости уходили бы в канализацию.

Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.

Устройство и принцип действия клапана

Устройство предохранительного клапана:

• защитной крышки;
• выпускного отверстия;
• пломбы;
• пружины сжатия;
• конуса;
• седла;
• напорной камеры.

Корпус изготавливается по технологии горячего штампования, обычно используют латунь, поэтому имеет большой срок эксплуатации. Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, он не изменяет свою форму.
Существуют разные виды предохранительных клапанов, но принцип действия один.
На седло воздействует пружинный механизм и оно находится в закрытом состоянии. Если напор в трубопроводе будет сильнее усилия пружины сжатия, то откроется седло и произойдёт выброс теплоносителя.

Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

Пружинные – самые распространённые, используются для котельных небольшого размера. Они имеют простую и надёжную конструкцию и возможность лёгкой регулировки рабочего давление в системе. Также из преимуществ можно выделить низкую стоимость.
Рычажные предохранительные устройства не пользуются особой популярностью, потому что, в основном, модельный ряд представлен диаметрами от 50 мм. Их используют в промышленной сфере.
Импульсные устройства используют на паровых котлах с давлением больше 39 кгс/кв.см (3,9 МПа). На каждый котел устанавливают, как минимум, по 2 шт. (контрольный и рабочий).
Малоподъёмные имеют высоту подъёма затвора от 5% от диаметра седла, поэтому имеют низкую пропускную способность. Из достоинств можно выделить: несложную конструкцию, доступную цену.

В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.

Полноподъёмные защитные устройства имеют колокол. Его задача состоит в том, чтобы помочь затвору достигнуть полного подъёма. Полноподъёмные используют, в основном, в тех системах, в которых среда сжимается.
Пропорциональные открывают затвор соразмерно увеличению давления и объём сбрасываемой среды пропорционально увеличивается с подъемом затвора. Эти защитные устройства применяют для воды и других жидких сред.

Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

• открытие затвора согласно необходимости;
• лёгкую конструкцию;
• низкую стоимость;
• автоматически возникают колебания.

Двухступенчатые предохранительные устройства открывают затвор мгновенно. Их запрещено устанавливать в контуре ГВС, так как это приводит к падению давления в системе, а после этого устройство мгновенно закрывается, провоцируя гидравлический удар.

Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Как выбрать надежный клапан

В проекте отопительной системы нужно чётко определять предельные допустимые значения давления. Также учитывается продуктивная способность бойлера или насоса, объём, особенности циркуляции температуры рабочей среды. Исходя из этого подбирается тип и конструктивные особенности.
Из ранее перечисленных видов пользователям рекомендуется использовать пружинные предохранительные клапаны. Они отлично подойдут для котлов с небольшой мощностью. Также используют устройства с низким или средним подъёмом для водогрейных систем.

Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

Запрещено устанавливать защитное устройство с завышенным порогом срабатывания. Оно не сработает, когда это необходимо.

Традиционный подрывной клапан имеет доступную цену, легко устанавливается. Это устройство хорошо защищает закрытую систему отопления с газовым илиэлкетрическим котлом, так как при возникновении аварии нагрев прекращается сразу.
Также не рекомендуется приобретать дешёвую китайскую арматуру. Она ненадёжна и протекает сразу, после первого подрыва.

Место установки предохранительных клапанов

При выборе места для установки предохранительных устройств необходимо соблюдать ряд правил:

1. Импульсные клапаны нужно монтировать в закрытых помещениях, при этом учитывать для какого климата они предназначены (умеренного или тропического).
2. Для обслуживания, ремонта, сборки и разборки изделий рекомендуется организовать так место, чтобы эти действия были без вырезки из системы водопровода.
3. Выполнять установку, соблюдая проектные рабочие чертежи.
4. Главный клапан монтируют приваривая к штуцеру только вверх вертикально. Возможно отклонение, но не больше 0,2 мм на 100 мм высоты защитного устройства.
5. При приваривании исключить возможность попадания в его полость брызг, грата, окалины.
6. Швы после варки нуждаются в термообработке, основываясь на требования действующей инструкции по монтажу оборудования системы водопровода.
7. На трубах, которые подходят к клапану и трубопроводах сброса напора, запрещено устанавливать запорные устройства и фильтры.
8. Рычаг клапана устанавливается горизонтально.
9. Для того, чтобы контролировать напор, перед фитингом нужно поставить манометр.
10. Клапан для системы отопления можно монтировать в нескольких местах трубопровода.

Настройка предохранительных клапанов

Настройку защитных устройств выполняют после установки и промывки системы.

Проверка предохранительных клапанов проходит в несколько этапов:

1. Настройка давления, которое устанавливается немного выше предельного рабочего давления.
2. Проверка напора при открытии, оно не должно превышать минимальное. Соответствует нормальному режиму работы. Настроить давление в пружинном предохранительном клапане можно с помощью вращения регулирующего винта, который сжимает пружину. Рычажной настраивается изменением массы груза.
3. Проверка полного открытия и закрытия.

Настройку можно не проводить для предохранительных устройств, в которых давление фиксируется заводом изготовителем.
Предохранительный клапан можно считать готовым к эксплуатации, если обеспечена воздухо- и водонепроницаемость, хорошо открывается и закрывается затвор, давление начала открытия и закрытия имеют отклонения в пределах допустимого для данного вида (смотреть паспорт устройства).

Периодичность проверки предохранительных клапанов – 1 раз в квартал.

После всех манипуляций по настройке обязательно следует пломбировка, присвоение номера и нанесение его на корпус защитного устройства (или на табличку, приваривается она к корпусу клапана на ней указывается: место монтажа, давление), составить эксплуатационную карточку или технологический паспорт.

Акт настройки

Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.

Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются».
В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.