Установка предохранительного клапана в системе отопления: Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции
Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции
Предохранительный клапан в системе отопления открывается при повышении давления выше заданного значения, после чего часть теплоносителя через него сбрасывается. Затем давление уменьшается и клапан закрывается. Простой принцип действия подразумевает и несложную конструкцию. Тем не менее, есть несколько важных правил установки и эксплуатации аварийного клапана, которые лучше не нарушать, чтобы не повлечь разрушение котла, например…
Когда нужен предохранительный клапан
В замкнутой гидравлической системе, где происходит нагрев жидкости должен устанавливаться предохранительный клапан и расширительный бак. При нагреве, материалы и вещества увеличиваются в объеме, особенно значительно «вырастают» газы и жидкости.
Если свободного пространства не будет, то давление внутри системы начнет повышаться. Корпус будет деформироваться, растягиваться и разрушится в конце концов, выпустив жидкость наружу.
Предохранительный клапан необходим во всех замкнутых нагреваемых наполненных жидкостью системах.
Совместная работа клапана и расширительного бака
Расширительный бак в системе отопления призван стабилизировать давление. Но ошибкой является мнение, что с таким баком предохранительный клапан не понадобится. Бак может работать неправильно, оказаться просто без воздуха.
Ошибкой является и обратное мнение, что клапан может взять на себя функции расширительного бака – сбрасывать давление, как только оно слегка повысилось. Этот прибор конструктивно не рассчитан на множественные срабатывания и после нескольких сбросов, через него появляется постоянная течь…
Предохранительный клапан рассчитан только на срабатывание при аварийном повышении давления, свыше нормы, после чего со стороны персонала должны быть приняты меры по устранению причин такой ситуации.
В каких случаях обычно срабатывает клапан
Можно выделить четыре типичные ситуации, когда срабатывает клапан в отоплении.
- Закачка жидкости в систему выполняется ручным насосом без контроля за давлением, или автоматическое наполнение оказалась с дефектами и дает повышенное давление.
- Система отопления с нарушениями — расширительный бак не был установлен или перекрыт краном.
- Не надлежащая работа расширительного бака – в нем отсутствует воздух.
- Вскипание котла с массовым выбросом пара.
В каких системах устанавливается защита по давлению
- Система отопления частного дома снабжается предохранительным клапаном. Даже если в автоматизированных котлах имеются защиты быстрого отключения при росте температуры, рекомендуется снабдить систему независимым аварийным клапаном давления.
- Также он устанавливается в системе горячего водоснабжения (ГВС), за исключением случая, когда вода нагревается проточным способом ….
- Аварийный сброс давления устанавливается в отдельных замкнутых контурах системы, нагреваемых теплообменником или другим источником энергии.
- В различных гидравлических (воздушных) системах, работающих под давлением, или с компрессором….
Конструкция предохранительного клапана, как работает
Основным элементом конструкции клапана давления является пружина, воздействующая на закрывающую тарелку. В нормальном положении тарелка прижимается к седлу и не выпускает жидкость из трубы. При аварийном повышении давления, она приподнимается и жидкость начинает просачиваться на боковой отвод.
Как и где устанавливается предохранительный клапан
Аварийный клапан в системе отопления всегда устанавливается на главной подающей магистрали, выходящей из котла.
Запрещается устанавливать между клапаном и главной магистралью какую-либо запорную арматуру. По сути предохранительный клапан должен быть установлен на подаче как можно ближе к теплообменнику котла, и между ними не должно быть кранов, и диаметр труб не должен уменьшаться.
С твердотопливными котлами аварийный клапан устанавливается в составе выносной группы безопасности.
На автоматизированных котлах клапан можно обнаружить под котлом на подаче.
Рекомендуется оборудовать отводной патрубок клапана прозрачным шлангом направленным в канализацию.
Какое давление срабатывания, какой клапан подобрать
Стандартное заданное давление срабатывания предохранительного клапана для домашней отопительной системы – 3 атм. Обычное предварительное давление воздуха в расширительном баке – 1,5 атм. Рабочее давление в системе после разогрева до максимальных температур – 2,0 – 2,5 атм.
Соответственно, при повышении этого значения, ситуация переходит в разряд «аварийная». При достижении 3,0 атм, или чуть ниже, должно начинаться срабатывание клапана. Напомним, что низший предел прочности отдельного отопительного оборудования, некачественных расширительных баков, например – всего порядка 4,0 атм, и его частенько превышают при ручной закачке теплоносителя…
Выбирать предохранительный клапан для системы отопления нужно только от известного производителя.
Этот прибор прост, но сделан должен быть точно, а взрыв котла понравится далеко не всем жильцам…
Что требуют нормативы
Из нормативов можно узнать, что на пути к клапану от теплообменника не должно быт не только запорных устройств, но и регулирующих, а также трубопровода меньшим диамером, чем сам клапан. Настройка давления должна быть выполнена на 15 – 25% больше, чем рабочее давление жидкости. Проверка порога срабатывания должна производится не реже чем один раз в год при плановом обслуживании системы….
Предохранительный клапан в системе отопления: виды, назначение, схемы, монтаж
В связи с неправильной эксплуатацией, перепадами температуры и всплесками давления в работе автономных систем обогрева могут происходить сбои. Негативные последствия в подобных ситуациях критичны: начиная поломкой отдельных компонентов, заканчивая разрушением строений и серьезной угрозой для жизни.
Исключить опасные риски поможет предохранительный клапан в системе отопления.
Что он из себя представляет и в чем заключается его принцип действия? Эти вопросы мы рассмотрим в нашей статье. Также разберем разновидности таких клапанов и укажем основные различия между ними, рассмотрим правила установки в систему отопления и приведем рекомендации по выбору и настройке предохранительной арматуры.
Содержание статьи:
- Для чего нужен предохранительный клапан?
- Разновидности устройств и принцип действия
- Классификация #1 — по механизму прижима
- Классификация #2 — по высоте подъема затвора
- Классификация #3 — по скорости срабатывания
- Особенности трехходовых аварийных клапанов
- Советы по выбору оптимальной модели
- Правила монтажа и настройки
- Выводы и полезное видео по теме
Для чего нужен предохранительный клапан?
Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме.
В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.
Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:
- протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
- повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
- взрывом котлового бака;
- коротким замыканием электрического оборудования в котельной.
Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи.
Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот. Зачастую в них присутствует , отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.
Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно.
По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.
Вместе с вычисляющим давление манометром и удаляющим воздух из системы воздухоотводчиком предохранительный клапан часто включают в состав группы безопасности
Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.
Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.
Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.
Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром.
Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Часто этот клапан является одним из элементов . Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.
Разновидности устройств и принцип действия
В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.
Классификация #1 — по механизму прижима
В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.
Главным рабочим элементом прибора является пружина. Она подпирает мембрану, которая перекрывает седло. На соединенном с рукояткой штоке размещается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины. Позиция шайбы и прижимное влияние на мембрану регулируется рукояткой
Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой.
Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.
Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:
- на затвор устройства воздействует поток воды;
- движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
- критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
- жидкость отправляется в выходной патрубок;
- внутренний объем воды стабилизируется;
- пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.
Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.
Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.
Клапаны бывают открытыми и закрытыми. В первом варианте конструкции теплоноситель сбрасывается в атмосферу, во втором – спускается в обратный трубопровод
Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.
Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.
Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.
Настройка рычажно-грузовых предохранителей выполняется путем перемещения тяги по рычагу. С целью предотвращения ее несанкционированного или случайного изменения, груз крепят болтами, накрывают специальным кожухом и запирают замком
Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза.
Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.
Классификация #2 — по высоте подъема затвора
В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.
Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.
Полноподъемные устройства оснащены двухпозиционным механизмом открытия. Ими оборудуются не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)
У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.
Классификация #3 — по скорости срабатывания
Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно.
Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.
Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.
Среди преимуществ предохранительных клапанов с пропорциональной скоростью срабатывания – низкая цена, простота конструкции, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров
Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.
Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.
При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.
Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой . Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.
Особенности трехходовых аварийных клапанов
Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве — трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.
Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.
Трехходовые предохранители уместны для конденсационных котлов и в случаях, когда от одного нагревательного оборудования работает несколько различных систем
Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.
Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.
Он отвечает за следующие функции:
- разграничение областей;
- распределение плотности потока по зонам;
- содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.
Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом.
Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.
Более подробно о разновидностях трехходового клапана на отопление и критериях его выбора мы говорили
Советы по выбору оптимальной модели
Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.
На работе предохранительного клапана негативно отражаются минусовые температуры. Поэтому достаточно важной характеристикой для устройства является наличие защиты от промерзания
Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения.
Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:
- Производительность котла.
- Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
- Диаметр предохранительного клапана.
Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.
Чем выше рабочие показатели давления, тем меньше времени должен тратить прибор на срабатывание. Разрыв между давлением на старте движения и при полном открытии затвора должен составлять 15 % для номинального значения меньше 2,5 атм, 10% — для более высоких параметров
Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка.
Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.
Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.
Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.
Правила монтажа и настройки
Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.
Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.
Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой.
Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом. ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру
В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.
Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:
- если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
- в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
- в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
- на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж , кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
- для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
- сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
- выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
- в системах, где циркуляция жидкости происходит по , предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.
Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.
Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.
Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке
На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.
В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.
После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.
Выводы и полезное видео по теме
Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:
Аварийный клапан в составе группы безопасности:
Подробнее о выборе и установке оптимального предохранительного клапана:
Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.
Выбираете для своей системы отопления подходящий вариант предохранительного клапана? Может у вас остались вопросы, ответы на которые вы не нашли в изложенном выше материале? Задавайте их нашим экспертам, оставив комментарий под статьей.
А может вы хотите дополнить материал интересными фактами и полезными рекомендациями? Или поделиться опытом собственноручной установки клапана в систему? Пишите свое мнение о необходимости такого защитного приспособления, делитесь советами по выбору, исходя из личного опыта.
Установка предохранительного клапана | Спиракс Сарко
Дом / Узнать о паре /
Установка предохранительного клапана
Содержимое
- Предохранительные клапаны
- Типы предохранительных клапанов
- Выбор предохранительного клапана
- Размер предохранительного клапана
- Установка предохранительного клапана
- Альтернативные средства защиты растений и терминология
Назад, чтобы узнать о паре
Установка предохранительного клапана
Важные рекомендации по установке, включая обращение, условия установки, конфигурацию трубопровода, маркировку и шум.
Герметичность седла
Герметичность седла является важным фактором при выборе и установке предохранительного клапана, поскольку это может привести не только к постоянной утечке жидкости в системе, но и к повреждению уплотнительных поверхностей, что может привести к преждевременному подъему клапана.
На герметичность седла влияют три основных фактора; во-первых, по характеристикам предохранительного клапана, во-вторых, по установке предохранительного клапана и, в-третьих, по работе предохранительного клапана.
Характеристики предохранительного клапана Для того чтобы клапан с металлическим седлом обеспечивал приемлемую отсечку, уплотнительные поверхности должны иметь высокую степень плоскостности с очень хорошей обработкой поверхности. Диск должен шарнирно сочленяться со штоком, а направляющая штока не должна вызывать чрезмерного трения. Типичные значения, необходимые для приемлемой отсечки для клапана с металлическим седлом, составляют 0,5 мкм для чистоты поверхности и две световые оптические полосы для плоскостности.
Кроме того, для разумного срока службы сопрягаемые и уплотняющие поверхности должны иметь высокую износостойкость.
В отличие от обычных запорных клапанов, чистое закрывающее усилие, действующее на диск, относительно невелико из-за небольшой разницы между давлением системы, действующим на диск, и силой пружины, противодействующей ему.
Упругие или эластомерные уплотнения, встроенные в диски клапана, часто используются для улучшения перекрытия, если это позволяют условия системы. Однако следует отметить, что мягкое уплотнение часто более подвержено повреждениям, чем металлическое седло.
Установка предохранительного клапана Повреждение седла часто может происходить при первом подъеме клапана в рамках общей процедуры ввода установки в эксплуатацию, поскольку очень часто в системе присутствует грязь и мусор. Чтобы посторонние вещества не проходили через клапан, перед установкой предохранительного клапана необходимо промыть систему, а клапан должен быть установлен в месте, где не могут скапливаться грязь, накипь и мусор.
При работе с паром также важно уменьшить склонность к утечкам, установив клапан таким образом, чтобы конденсат не собирался на входной стороне диска. Этого можно добиться, установив предохранительный клапан над паровой трубой, как показано на рис. 9..5.1.
Если предохранительные клапаны установлены под трубой, пар будет конденсироваться, заполнять трубу и смачивать входную сторону седла предохранительного клапана. Этот тип установки не рекомендуется, но показан на рис. 9.5.2 для справки.
Кроме того, необходимо всегда следить за тем, чтобы трубопроводы, расположенные ниже по течению, были хорошо дренированы, чтобы не произошло затопления ниже по течению (которое также может способствовать коррозии и утечкам), как показано на рис. 9.5.3.
Работа предохранительного клапана Утечка также может наблюдаться, если на поверхности седла есть грязь или накипь. Обычно это происходит во время периодического подъема, требуемого страховыми компаниями и программами планового технического обслуживания.
Дальнейшее поднятие рычага, как правило, очищает поверхность седла от грязи.
Большинство стандартов на предохранительные клапаны не содержат подробных параметров отключения. Для тех, кто это делает, требования и рекомендуемые процедуры испытаний обычно основаны на стандарте API 527, который обычно используется в отрасли предохранительных клапанов.
Процедура проверки клапанов, настроенных на работу с воздухом, включает блокировку всех вторичных путей утечки при поддержании клапана на уровне 90 % от установленного давления воздуха (см. рис. 9.5.4). Выход предохранительного клапана соединен с трубкой с внутренним диаметром 6 мм, конец которой находится на 12,7 мм ниже поверхности воды, содержащейся в подходящем прозрачном сосуде.
Для клапанов, настроенных на пар или воду, степень утечки следует оценивать с использованием соответствующих средств настройки. Для пара не должно наблюдаться видимых утечек на черном фоне в течение одной минуты после трехминутного периода стабилизации. В случае воды существует небольшой допуск на утечку, зависящий от площади отверстия, 10 мл в час на дюйм номинального диаметра входного отверстия.
Вышеупомянутая процедура может занять много времени, поэтому производители довольно часто используют альтернативные методы испытаний, например, используя точное оборудование для измерения расхода, откалиброванное по параметрам, установленным в API 527.
Ни в коем случае нельзя прилагать дополнительную нагрузку к рычагу демпфирования и не затыкать клапан для повышения герметичности седла.
Это повлияет на рабочие характеристики и может привести к тому, что предохранительный клапан не откроется в условиях избыточного давления. Если имеется неприемлемый уровень утечки седла, клапан может быть восстановлен или отремонтирован, но только уполномоченным персоналом, работающим с одобрения производителя и с использованием информации, предоставленной производителем.
Обычно поставляемые запасные части обычно включают пружины, диски и сопла, эластичные уплотнения и прокладки. Многие клапаны имеют несъемные седловые кольца, которые иногда можно перепрофилировать и повторно притереть в корпусе. Однако важно, чтобы размер отверстия седла точно соответствовал исходным чертежам, так как это может изменить эффективную площадь и впоследствии повлиять на установленное давление.
Недопустима притирка диска непосредственно к посадочному месту в корпусе, так как на диске будет создана канавка, препятствующая последовательному отключению после подъема.
В случае клапанов с эластичным уплотнением обычно уплотнение (которое обычно представляет собой уплотнительное кольцо или диск) можно заменить в узле диска.
Если необходимо сохранить одобрение независимого органа, обязательно, чтобы ремонтная мастерская действовала в качестве утвержденного агента производителя. Для клапанов, одобренных ASME, ремонтник должен быть независимо одобрен Национальным советом, и впоследствии ему разрешено наносить штамп «VR», указывающий на то, что клапан был отремонтирован.
Маркировка
Стандарты на предохранительные клапаны обычно содержат очень конкретную информацию, которая должна быть нанесена на клапан. Маркировка обязательна как на корпусе, обычно литом или штампованном, так и на заводской табличке, которая должна быть надежно прикреплена к арматуре. Общий перечень требуемой информации приведен ниже:
На корпусе:
- Обозначение размера.
- Обозначение материала корпуса.
- Название производителя или товарный знак.
- Стрелка направления потока.
На идентификационной табличке:
- Установочное давление (в бар изб. для европейских клапанов и фунт/кв. дюйм изб. для клапанов ASME).
- Номер соответствующего стандарта (или соответствующего штампа ASME).
- Обозначение типа модели производителя.
- Пониженный коэффициент расхода или сертифицированная емкость.
- Площадь потока.
- Подъем и избыточное давление.
- Дата изготовления или идентификационный номер.
Штампы ASME, утвержденные Национальным советом, применяются следующим образом:
V Предохранительные клапаны, одобренные ASME I.
UV Предохранительные клапаны, одобренные ASME VIII.
Устройства с разрывной мембраной, одобренные UD ASME VIII.
Клапаны сброса давления, одобренные NV ASME III.
VR Авторизованный мастер по ремонту предохранительных клапанов.
В Таблице 9.
5.1 представлена система маркировки, требуемая TÜV, а в Таблице 9.5.2 приведены условные обозначения жидкостей.
Установка
Предохранительные клапаны являются прецизионными элементами предохранительного оборудования; они настроены на жесткие допуски и имеют точно обработанные внутренние детали. Они подвержены смещению и повреждению при неправильном обращении или неправильной установке.
Клапаны следует транспортировать в вертикальном положении, если это возможно, и никогда не следует переносить или поднимать их за рычаг демпфирования. Кроме того, защитные заглушки и протекторы фланцев нельзя снимать до фактической установки. Также следует соблюдать осторожность при перемещении клапана, чтобы не подвергать его чрезмерным ударам, так как это может привести к значительному внутреннему повреждению или смещению.
Впускной трубопровод
При проектировании впускного трубопровода одним из основных соображений является минимизация перепада давления в этом трубопроводе.
- Увеличить диаметр трубы. (см. рис. 9.5.5 (а)).
- Убедитесь, что все углы надлежащим образом закруглены. Стандарт EN ISO 4126: часть 1 рекомендует, чтобы углы имели радиус не менее одной четверти диаметра отверстия (см. рис. 9)..5.5 (б)).
- Уменьшите длину впускного трубопровода.
- Устанавливайте клапан как минимум на 8–10 диаметров трубы ниже по потоку от любого сужающегося или расходящегося Y-образного фитинга или любого изгиба (см. Рисунок 9.5.5 (c)).
- Никогда не устанавливайте патрубок предохранительного клапана прямо напротив патрубка на нижней стороне паропровода.
- Избегайте отводных патрубков (например, для других процессов) на входном трубопроводе, так как это увеличит падение давления.
рис. 9)..5.5 (б)).Предохранительные клапаны всегда должны устанавливаться крышкой вертикально вверх. Установка клапана в любом другом положении может повлиять на рабочие характеристики.
В рекомендациях API 520 также указано, что предохранительный клапан не следует устанавливать на конце длинной горизонтальной трубы, через которую обычно не проходит поток. Это может привести к скоплению инородного материала или конденсата в трубе, что может привести к ненужному повреждению клапана или помешать его работе.
Выпускной трубопровод
Существует два возможных типа выпускной системы – открытая и закрытая. Открытая система сбрасывает воду прямо в атмосферу, тогда как закрытая система сбрасывает воду в коллектор вместе с другими предохранительными клапанами.
Для паровых и газовых систем рекомендуется, чтобы напорный трубопровод поднимался вверх, а для жидкостей – опускался. Горизонтальный трубопровод должен иметь нисходящий уклон не менее 1:100 от клапана, гарантирующий самодренирование любого сброса. Важно опорожнить любой поднимающийся выпускной трубопровод. Вертикальные подъемы потребуют отдельного дренажа. Примечание: ко всем точкам дренажа системы применяются одинаковые меры предосторожности, в частности, чтобы не нарушалась работа клапана, и любая жидкость должна быть слита в безопасное место.
Необходимо убедиться, что жидкость не может скапливаться на стороне выпуска предохранительного клапана, так как это ухудшит его работу и вызовет коррозию пружины и внутренних деталей.
Многие предохранительные клапаны снабжены сливным патрубком корпуса, если он не используется или не предусмотрен, то в непосредственной близости от выпускного отверстия клапана должен быть установлен сливной патрубок малого диаметра (см. рис. 9.5.3).
Одной из основных проблем в закрытых системах является перепад давления или накопленное противодавление в системе нагнетания. Как упоминалось в Модуле 9.2, это может резко повлиять на работу предохранительного клапана. В стандарте EN ISO 4126: часть 1 указано, что падение давления должно поддерживаться на уровне ниже 10 % от установленного давления. Для этого размер выпускной трубы можно определить по уравнению 9.5.1.
Давление (P) следует принимать как максимально допустимое падение давления согласно соответствующему стандарту. В случае EN ISO 4126: Часть 1 это будет 10% от давления настройки, и именно при этом давлении берется vg.
Пример 9.5.1
Рассчитайте номинальный диаметр выпускного трубопровода для предохранительного клапана, необходимого для выпуска 1000 кг/ч насыщенного пара; при условии, что пар должен отводиться в вентилируемый резервуар по трубопроводу, длина которого эквивалентна 25 м.
Давление срабатывания предохранительного клапана составляет 10 бар изб., а допустимое противодавление составляет 10 % от давления срабатывания. (Предположим, что падение давления на вентиляционном отверстии бака равно нулю).
Ответ: Если допускается максимальное противодавление 10%, то манометрическое давление на выходе предохранительного клапана будет:
Следовательно, трубопровод, подсоединенный к выпускному отверстию предохранительного клапана, должен иметь внутренний диаметр не менее 54 мм. Для трубы сортамента 40 потребуется труба DN65.
Если невозможно уменьшить противодавление ниже 10 % от установленного давления, следует использовать уравновешенный предохранительный клапан.
Уравновешенные предохранительные клапаны требуют, чтобы их крышки были вентилированы в атмосферу. В случае уравновешенного сильфонного типа не будет сброса технологической жидкости, поэтому их можно выпускать непосредственно в атмосферу. Основным соображением при проектировании является обеспечение того, чтобы это вентиляционное отверстие не было заблокировано, например, посторонним материалом или льдом.
При работе со сбалансированным поршнем необходимо учитывать тот факт, что технологическая среда может вытекать через вентиляционное отверстие в крышке. При выпуске в систему под давлением вентиляционное отверстие должно быть подходящего размера, чтобы над поршнем не было противодавления.
Предохранительные клапаны, установленные снаружи здания для прямого сброса в атмосферу, должны быть закрыты колпаком. Крышка позволяет сливать жидкость, но предотвращает скопление грязи и другого мусора в нагнетательном трубопроводе, что может повлиять на противодавление. Вытяжка также должна быть сконструирована так, чтобы она тоже не влияла на противодавление.
Коллекторы
Коллекторы должны иметь такие размеры, чтобы в наихудшем случае (т. е. когда все клапаны коллектора разгружаются) трубопровод был достаточно большим, чтобы выдерживать неприемлемые уровни противодавления. В идеале объем коллектора должен увеличиваться по мере того, как в него входит каждый выпуск клапана, и эти соединения должны входить в коллектор под углом не более 45° к направлению потока (см.
рис. 9)..5.6). Коллектор также должен быть надлежащим образом закреплен и при необходимости слит.
Для работы с паром обычно не рекомендуется использовать коллекторы, но их можно использовать, если должным образом учтены все аспекты конструкции и установки.
Силы реакции при выпуске
В открытых системах необходимо тщательно учитывать влияние сил реакции, возникающих в системе нагнетания при подъеме клапана. В этих системах будет значительная результирующая сила, действующая в направлении, противоположном направлению разряда. Важно не допускать чрезмерной нагрузки на клапан или впускное соединение из-за этих сил реакции, поскольку они могут привести к повреждению впускного трубопровода. Величину сил реакции можно рассчитать по формуле уравнения 9..5.2:
Силы реакции обычно невелики для предохранительных клапанов с номинальным диаметром менее 75 мм, но предохранительные клапаны большего размера обычно имеют монтажные фланцы для реактивного стержня на корпусе, что позволяет клапану быть обеспеченным.
В закрытых системах этими силами реакции обычно можно пренебречь, поэтому ими можно пренебречь.
Независимо от величины сил реакции, никогда не следует полагаться на сам предохранительный клапан для поддержки самого нагнетательного трубопровода, и необходимо предусмотреть опору, чтобы противостоять весу нагнетательного трубопровода. Эта опора должна располагаться как можно ближе к центральной линии вентиляционной трубы (см. рис. 9)..5.7).
На рисунках 9.5.8 и 9.5.9 показаны типовые установки предохранительных клапанов как для открытых, так и для закрытых систем.
Переключающие клапаны
Переключающие клапаны (см. рис. 9.5.10) позволяют устанавливать два клапана рядом, один рабочий, а другой изолированный. Это означает, что регулярное техническое обслуживание может выполняться без прерывания работы или защиты судна. Переключающие клапаны сконструированы таким образом, что при их работе проходное сечение никогда не ограничивается.
Перекидные клапаны также можно использовать для подсоединения выпускных отверстий предохранительных клапанов, чтобы исключить дублирование нагнетательного трубопровода.
Действие как впускного, так и выпускного переключающих клапанов должно быть ограничено и синхронизировано по соображениям безопасности. Обычно это осуществляется с помощью системы цепного привода, соединяющей оба маховика.
Необходимо учитывать потерю давления, вызванную переключающим клапаном, при установлении перепада давления на входе предохранительного клапана, который должен быть ограничен 3% от установленного давления.
Излучение шума
Хотя выбросы из предохранительного клапана не должны происходить часто, в случае их возникновения создаваемый шум часто может быть значительным. Поэтому необходимо определить уровень звука предохранительных клапанов, чтобы не допустить превышения соответствующих уровней безопасности и гигиены труда.
Предполагая звуковой поток на выходе из сопла, приблизительное значение уровня звука LP в децибелах на выходе из фланца можно рассчитать по формуле, приведенной в уравнении 9..5.3 (Исходный API 521).
Существует несколько способов снижения уровня шума, самый простой из которых заключается в использовании выпускных труб большего диаметра или в запаздывании выпускной трубы (однако клапан не должен запаздывать). Также допускается использование глушителя в крайних случаях, и в этом случае необходимо учитывать любое возникающее противодавление.
Начало страницы
Предыдущий — Калибровка предохранительного клапана Далее — Альтернативные средства защиты растений и терминология
Рекомендации по установке предохранительных клапанов
Вы просматриваете: Статьи
Март 2013 г.
Одним из наиболее важных автоматических предохранительных устройств в паровой системе является предохранительный клапан. Предохранительный клапан обеспечивает защиту людей, оборудования и имущества от потенциально опасных уровней температуры и сил, вызванных избыточным давлением пара в системе.
Келли Паффел
Компания Swagelok
Просмотрено: 5926
Краткое содержание статьи
Предохранительные клапаны требуются в соответствии с нормами и страховщиками. Поэтому важно иметь хорошие и актуальные записи обо всех предохранительных клапанах в паровой системе. При наличии современных легкодоступных технологий необходимо разработать базу данных, содержащую всю относительную информацию обо всех устройствах безопасности на объекте. База данных предохранительных клапанов должна периодически пересматриваться в зависимости от заводских стандартов, рекомендаций страховой компании и требований местного, государственного или федерального правительства.
Код, устанавливающий требования к предохранительным клапанам, регулируется Американским обществом инженеров-механиков (ASME). Через свои комитеты ASME опубликовал и продолжает обновлять коды для котлов и сосудов под давлением для предохранительных клапанов. Персонал завода, в первую очередь бригада по работе с паром, должен знать, какие коды применимы к различным частям паровой системы.
В Соединенных Штатах при выборе предохранительных клапанов необходимо правильно подобрать их размер и правильно установить. Частичный список особенностей размеров и установки приведен ниже.
Рекомендации по выбору предохранительных клапанов
• Уставка предохранительного клапана должна обеспечивать перепад между рабочим и заданным давлением пара не менее 20 %.
уставка должна превышать максимальную пропускную способность клапана управления паром (наибольшее доступное отверстие), если бы паровой клапан не открылся. Давление пара на входе в клапан должно рассчитываться при максимальной настройке предохранительного клапана источника подачи пара, а не при номинальном рабочем давлении. Важно не превышать размер предохранительного клапана. В этом случае больше не значит лучше, потому что клапан большего размера, чем требуется, может вызвать вибрацию, утечку и преждевременный выход из строя.
• Во многих случаях использование одного предохранительного клапана невозможно из-за большой пропускной способности, физических ограничений или экономических соображений.
Приемлемым альтернативным методом является использование нескольких предохранительных клапанов в одной и той же системе. Клапаны должны иметь одинаковую уставку, а пропускная способность должна быть равна или превышать номинальную мощность оборудования. Кроме того, размер вентиляционной трубы должен соответствовать пропускной способности всех предохранительных клапанов, полностью открывающихся одновременно.
• Давление срабатывания предохранительного клапана должно быть установлено на уровне или ниже максимально допустимого рабочего давления компонент с самой низкой уставкой в системе. Это включает, но не ограничивается паровыми котлами, сосудами под давлением и оборудованием, а также системами трубопроводов. Другими словами, если два компонента одной и той же системы рассчитаны на разное давление, предохранительное устройство, защищающее оба этих устройства, должно быть установлено на более низкое из двух значений.
Установка
• Перед вводом в эксплуатацию паровой системы с предохранительным клапаном
паровая система должна быть чистой и свободной от грязи или отложений.
• Предохранительный клапан должен быть установлен вертикально со штоком клапана в вертикальном положении
• Впускной паровой трубопровод к предохранительному клапану должен быть равен или больше входного соединения предохранительного клапана
.
• Между входом предохранительного клапана и паровым компонентом не должно быть промежуточных запорных клапанов, которые могли бы позволить изолировать предохранительный клапан от системы
• Дренажные или вентиляционные отверстия на предохранительном клапане не должны быть заглушены или закрыты. Они на предохранительном клапане по причине
• Предохранительные клапаны установлены, опломбированы и сертифицированы для предотвращения несанкционированного доступа. Если проволочное уплотнение сломано, клапан небезопасен и не должен использоваться. Немедленно свяжитесь с поставщиком
• При установке нескольких предохранительных клапанов с использованием одного соединения площадь внутреннего поперечного сечения впускного отверстия должна быть равна общей площади впускного отверстия всех предохранительных клапанов 9.
0095
• Все предохранительные клапаны должны использовать колено поддона на выходе. Колено поддона меняет выпуск предохранительного устройства с горизонтального на вертикальное. Установите поддон в соответствии с инструкциями производителя
.
• Никогда не подсоединяйте вентиляционную выпускную трубу непосредственно к предохранительному клапану. Это создаст чрезмерную нагрузку и вес на корпусе клапана
.
• Вентиляционная трубка предохранительного клапана не должна касаться колена поддона
.
• Дренажи на коленях поддона предназначены для безопасного отвода сконденсировавшегося пара и дождя в дренаж. Не закрывайте эти отверстия
• Пар не будет выходить из колена поддона, если вентиляционная линия имеет правильный размер.
• Вентиляционный трубопровод
• Диаметр вентиляционной трубы должен быть равен или больше диаметра выпускного отверстия предохранительного клапана
.
• Размер вентиляционной линии должен быть таким, чтобы противодавление не оказывалось на колено поддона
.
• Минимизируйте длину вентиляционной трубы.
• Выпускной патрубок вентиляционной трубы должен быть подсоединен к ближайшему месту, где свободный выброс защитного устройства не будет представлять опасности для персонала. Для окончания линии крыши вентиляционное отверстие должно находиться не менее чем в 7 футах над линией крыши. Верхняя часть вентиляционной линии должна быть срезана под углом 45 градусов, чтобы рассеять выходную тягу пара, предотвратить закупорку трубы и визуально показать, что это вентиляционная линия предохранительного клапана.
Правильный выбор, установка и использование предохранительных клапанов требует полного понимания кода ASME и любых дополнительных требований, принятых страховыми компаниями или местными юрисдикционными органами.
Келли Паффел является признанным авторитетом в области паровых и конденсатных систем. Он часто читает лекции и инструктор по техническим аспектам паровых систем. Кроме того, Келли опубликовал множество статей по вопросам проектирования и эксплуатации паровых систем.
