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.
