Технические свойства и область использования перепускного клапана

газов, появляются перепады давления. Для непрерывного регулирования напора потока и сброса лишнего давления в системе ставится перепускной клапан. Он используется как в централизованных сетях, так и в местных магистралях личных домов.

Назначение и сферы использования

Перепускные клапана ставятся в жидкостных и газовых трубопроводах, в которых возможно частое увеличение давления из-за разных причин. Задачей данного устройства считается поддержание рабочего давления в системе. При возрастании напора на участке магистрали перед установленным клапаном, он сбрасывает часть среды работы в обводной контур, уменьшая таким образом давление в ключевой системе.

Данные устройства находят использование в системах:

  • холодного и горячего водообеспечения,
  • отопления от любых источников,
  • охлаждения,
  • кондиционирования.

Отдельная область – машиностроение. Они ставятся в системах охлаждения и топливоподачи. Перепускными клапанами в двигателях автомобиля с турбонаддувом изменяется нагнетание воздуха турбокомпрессором.

гидравлический

Перепускной клапан турбины двигателя автомобиля

Конструкция и рабочий принцип любого перепускного клапана

Его корпус делается из стали или латуни. Важным элементом внутреннего механизма считается затвор (заслонка), закрывающий пропускное отверстие. Затвор держиться в состоянии "закрыто" пружиной. В индивидуальных моделях его роль исполняют мембранная ткань или диафрагма. Усилие пружины изменяется настроечным рычажком, выведенным на поверхность с внешней стороны корпуса.

перепускной

Схема устройства клапана

Гидравлика работы основывается на давлении потока среды работы в водопроводе на затвор, находящийся в середине корпуса. Пока усилие меньше поставленного регулировками рычага, отверстие для слива остается закрытым. Как только напор начинает увеличиваться настроечного, давление на пружину приводит к ее сжатию. В результате сливное отверстие оказывается приоткрытым, и часть потока перепускается в обходной контур, снижая давление в ключевой гидросистеме.

Дальше происходит обратный процесс – снижение напора приводит к разжиманию пружины и закрытию затвора, и клапан опять готов к следующему сбросу. Разравнивание давления происходит регулярно, в режиме автомат. Во время работы системы в режиме «закрытой водяной задвижки» перепускной канал остается регулярно открытым, обеспечивая постоянную рециркуляцию потока носителя по обходному контуру.

клапан

Разрез перепускного устройства

Отличия от остальных видов защитных клапанов

Похожим устройством и принципом действия обладают и иные вентили, ставящиеся для неопасной работы трубо-проводов. Однако они отличаются по назначению и необходимым требованиям.

Перепускной вентиль делает меньше нагрузку на насосы системы без изменения количества носителя в ней.

Технические свойства

Ключевые величины, определяющие возможности работы перепускных устройств в системе:

  • Диаметр прохода. Сечение внутреннее прохода носителя через вентиль. Отличается от диаметра ключевого контура системы.
  • Пропускная способность. Определяет объем среды работы, способных пройти через клапан в единицу времени при номинальном давлении в 1 атм. Меряется в куб.м/час.
  • Максимальное давление. Максимальное значение лишнего напора, на которое рассчитана работа устройства. Превышение в системе данного параметра приводит к смещению штока вентиля и началу перепуска носителя. Определяется при температуре носителя в 20 °С.
  • Диапазон настройки. Границы возможностей регулировки лишнего давления, при котором начинается открытие клапана. Мерная единица – бар.
гидравлический

Регулировочная шкала с настроечным движком

Разновидности перепускных клапанов

При похожести принципа действия и характеристик работы устройства имеют вспомогательные различия.

Способ присоединения

На магистралях небольшого диаметра (до 150 мм) входные и выходные отрезки трубы в большинстве случаев делаются под крепёжное соединение в виде резьбы. Варианты – внешняя или внутренняя резьба отрезка трубы. На трубопроводах большого сечения применяется подключение способом сварки или с использованием соединений фланцевого типа.

лишнего давления

Фланцевые клапана крупного диаметра

Направление потока

Вентиль, устанавливаемый как правило потоке, в большинстве случаев имеет угловую форму для подсоединения отводящего контура. Клапана, включаемые в байпасную магистраль, могут быть и прямоточными.

перепускной

Перепускной клапан прямого потока

Энергичный компонент

В большинстве случаев перекрытие отверстия для выхода выполняется затвором или заслонкой. Однако в некоторых конструкциях запорным элементом считается диафрагма, совмещенная со штоком. Использование диафрагменных вариантов рекомендуется в магистралях со средой для работы, содержащей кроме жидкости или газа твёрдые частицы.

Механизм действия

Отличие в способе влияния на элемент запорный обусловило возникновение 2-ух типов вентилей.

  • Прямого действия. Обычное устройство которое работает механически, в котором тепловой носитель прямым образом влияет на энергичный компонент клапана. Дешевые и сравнительно обычные в обслуживании.
  • С компонентами непрямого влияния. Практически состоит из 2-ух вентилей. Клапан небольшого диаметра не прекращает работу как измеритель давления и при срабатывании управляет штоком главного затвора, который и открывает слив в обводной канал. Отличаются более точной настройкой порога срабатывания.

Показатели выбора устройства

Перепускные вентили нужны в следующих типах трубопроводных магистралей:

  • Бойлерные накопительные системы. Вода в них есть под давлением, а периодические включения/выключения приводят к резким перепадам объема и напора протекающей жидкости.
  • Системы горячего водообеспечения непрерывного действия, снабженные терморегулирующими устройствами. При изменении температуры меняется и объем среды в магистрали. Требуется неизменная регулировка и сглаживание изменения давления.
  • Многоконтурные отопительной системы. При отключении любого из контуров увеличивается давление в других частях. Перепускные устройства минимизируют изменение нагрузки на насосы системы.
  • Твердотопливные устройства отопления не могут резко уменьшить температуру носителя после выключения. Перевод потока в обход магистрали дает возможность сделать меньше время охлаждения.

При подборе подходящего предохранительного устройства перепускного типа следует учесть следующие параметры:

  • Диаметр и способ подсоединения, разрешающие включить его в регулируемую магистраль.
  • Пропускная способность должна походить расчетному отводу носителя в случае самой большой нагрузки.
  • Температура работы устройства и материал его изготовления.
  • Необходимость регулировки точки срабатывания клапана. Ее диапазон должен лежать в границах планируемых перемен давления.

Имеет значение и ориентировка на изделие хорошего изготовителя.

Специфики монтажа

Определенное место установки перепускного устройства зависит от схемы и типа трубопровода. Клапан может встраиваться в дополнительный отводной контур. Для систем отопления замкнутого цикла сброс лишнего давления проходит в трубопровод обратного направления. Разрешается также его использование в виде предохранительного вентиля, с настройкой на аварийное давление и со выводом жидкости в канализацию.

В схеме одноконтурной отопительной магистрали перепускной клапан монтируется в байпасный отвод после нагнетательного насоса.

клапан

Перепускной клапан местной отопительной системы. Установочная схема.

Для большей сохранности и безопасности всего контура отопления неплохо бы кроме перепускного устройства установить и вспомогательные:

  • клапан обратный для устранения обратного направления потока,
  • воздухоотводной вентиль для стравливания воздушных пробок,
  • кран для слива воды для полнейшего сброса носителя из системы,
  • для систем небольшого диаметра коттеджного типа – фильтры механической очистки.

В многоконтурных системах перепускные клапана ставятся в каждом контуре.

Рекомендации по настройке и обслуживанию

Устанавливать вентиль с регулировкой диапазона лишнего давления стоит тем, кто уже имеет опыт в расчете необходимого значения. Открытие отверстия для слива начинается при давлении, подобранном настройкой. Но всецело оно открывается в большинстве случаев при давлении, превышающем первое значение на 20%. Но расчет не может базироваться исключительно на этом показателе, из-за того что такое понижение рабочего напора в системе носит нелинейный характер. Сброс части носителя уже приводит к уменьшению нагрузки на затвор клапана. Благодаря этому для правильного расчета пропускной способности устройства ориентируются на диаграммы, приводимые в паспорте технического средства.

Нужно брать во внимание, что погрешность настройки множества регуляторов составляет 10%. Для начальной регулировки и будущего контроля рекомендуется ставить приборы для определения величины давления до и после точки перепуска.

Сама настройка проходит либо сдвигом бегунка вдоль шкалы, либо вращением регулировочного винта. После того как произошла установка и проверки необходимого значения, винт крепится зажимной гайкой.

Нынешний уход за перепускным клапаном заключается в аннуитетном контроле начального давления срабатывания и скорости его открытия. Смотреть необходимо и за состоянием фильтров.

При неверной работе клапана следует его демонтировать, разобрать и вымыть все детали. Возможно, поломку вызвана простым засорением механизма.

Предохранительный клапан. Устройство и принцип работы