Для чего предназначен спускной клапан (4 видео)

Предохранительный клапан — это вид трубопроводной арматуры, осуществляющий автоматический выпуск избыточной среды при повышении давления в системе. Принцип его действия прост — в момент нарастания напора пружинный механизм сжимается и отодвигает затвор. Когда показатели опускаются до номинальных значений, конструкция возвращается в исходное положение и сброс веществ прекращается.

Фотография предохранительного клапана

Содержание

Применение
Как устроен предохранительный клапан?
Какие бывают предохранительные клапаны?
Назначение и конструкция обратного и спускного клапанов
Предохранительный клапан
Назначение
Принцип действия клапанов
Классификация предохранительных клапанов
Различия в конструкциях
Пружинные клапаны
Рычажно-грузовые клапаны
Магнито-пружинные клапаны
Технические требования к предохранительным клапанам
Правила и стандарты
Выбор аварийной арматуры
🌟 Видео

Видео:Как работает предохранительный клапан для систем отопленияСкачать

Применение

Установка фитинга защищает трубопровод от разгерметизации, перегрева, механических повреждений и разрыва соединительных частей. Устройство удаляет излишки среды путем сбрасывания их в атмосферу или дренажную систему.

Критическое давление возникает при сбоях в работе трубопроводной линии любого назначения. Элемент своевременно срабатывает на изменение движения потока, применяется в магистралях промышленного и бытового типа.

Видео:Для чего нужен винтик на предохранительном клапане водонагревателя (бойлера).Скачать

Как устроен предохранительный клапан?

Предохранительный клапан состоит:

Металлический корпус из латуни или бронзы.
Предохранительный механизм со стальной пружиной и защитной предохранительной рукояткой.
Запирающий элемент: золотник или тарелка.
Сильфон для герметичного соединения частей конструкции.
Настроечный винт.

Клапаны производят в двух вариантах: с ручной регулировкой давления и с заводскими настройками. Порог срабатывания моделей первого типа задается самостоятельно, во втором случае производитель устанавливает защитную крышку, препятствующую перенастройке изделия.

Для несжимаемых сред используют изделия пропорционального действия. Подъем затвора в них происходит равномерно. Для сжимаемых веществ производят защитную арматуру двухпозиционного действия, которая резким подъемом запирает рабочую среду. В зависимости от необходимой высоты подъема золотника изделие выполняют малоподъемным, среднеподъемным и полноподъемным.

Два первых типа используют в трубопроводах с небольшой пропускной способностью, а полноподъемные элементы в магистралях, требующих высокой производительности.

Видео:Предохранительный клапан для водонагревателя. Пользуйтесь внимательно!!!Скачать

Какие бывают предохранительные клапаны?

По типу нагрузки на золотник клапаны бывают:

Пружинные. Давлению среды противодействует пружина.
Рычажно-грузовые. Сработка устройства происходит за счет перемещения груза, закрепленного на рычаге. Применяются только при фланцевом соединении.
Магнито-пружинные. При нарастании давления электромагнит по сигналу от датчиков прижимает золотник к седлу. Конструкция представляет собой арматуру непрямого действия.

При длительном нахождении элемента в нерабочем состоянии, фитинг засоряется, что приводит к разгерметизации системы и постоянным утечкам. В таком случае изделие необходимо регулярно прочищать.

Видео:Предохранительные клапаныСкачать

Назначение и конструкция обратного и спускного клапанов

Известно, что центробежный электронасос легче запускается при нулевой подаче (производительности), т. е. при закрытой задвижке. Насос будет потреблять наименьшую мощность, если подача его будет равна нулю, а напор соответствовать максимальному значению. При уменьшении напора производительность возрастает. Наименьшему напору соответствует наибольшая производительность насоса В этом случае насос будет потреблять максимальную, значительно превышающую нормальную, мощность.

В обычных стационарных центробежных электронасосах максимальный напор легко создается закрытием задвижки, расположенной около насоса. В погружном центробежном электронасосе исключена возможность установки задвижки в трубопроводе около насоса, задвижка на поверхности скважины не может дать нужных результатов для облегчения запуска агрегата.

Если производить запуск погружного электронасоса, пользуясь одной только задвижкой, установленной на поверхности, то после включения агрегата электронасос не будет иметь какого-либо напора и будет развивать максимальную производительность, так как находящийся в трубах воздух или газ будет медленно сжиматься, уменьшаясь в объеме, а двигатель при этом будет сильно перегружен.

По мере заполнения насосных труб добываемой жидкостью будут возрастать напор и уменьшаться производительность. Заполнение длинной колонны насосных труб может производиться в течение продолжительного времени в зависимости от уровня жидкости в скважине, диаметра насосных труб и производительности насоса.

Иногда заполнение колонны труб происходит в течение 5. 15 мин, а иногда значительно дольше. Естественно, что такая продолжительная работа электродвигателя с большой перегрузкой не может считаться нормальной и может повлечь за собой аварию, если не будет работать защита;

Читайте также: Клапан эпк 151д 1 09

Вообще же максимальная защита станции управления не допустит такой продолжительной перегрузки и отключит установку. Производить же запуск, минуя защиту, опасно как для обслуживающего персонала, так и для электрооборудования.

Кроме того, закрытие задвижки на поверхности скважины . существенно не облегчит запуска электронасоса, но в то же время создаст определенную опасность, так как находящийся в трубах воздух или газ по мере подъема жидкости будет находиться под давлением, а работать с задвижкой, находящейся под высоким давлением газа, значительно опасней, чем под давлением жидкости.

Для облегчения запуска погружного электронасоса и избежания всех неудобств применяется обратный клапан (рис. 4.68).

Рис. 4.68. Обратным клапан: а-с конусным уплотнением:

1 — патрубок; 2 — ограничивающее кольцо; 3 — клапан; б — шариковый: 1 — муфтовый переводник; 2 — ограничивающая, шпилька; 3 — специальная гайка; 4 — шарик; 5 — седло клапана; б — резиновое уплотнительное кольцо

Обратный клапан представляет собой стальной патрубок, имеющий с обоих концов внутреннюю резьбу для соединения с насосными трубами. В расточке патрубка устроено седло для клапана, которое может быть либо выточено в самом корпусе, либо сделано вставным из бронзы. Над седлом выточена кольцевая канавка для специального разжимного кольца, ограничивающего выдвижение клапана. Обратный клапан расположен между насосом и насосными трубами. Обычно клапаны изготовляются из бронзы.

Кроме приведенных обратных клапанов, в настоящее время используются обратные клапаны тарельчатого типа, назначение и принцип действия которых аналогичны описанным.

Обратный клапан может быть помещен также в самом электронасосе, т. е. в ловильной головке. При применении обратного клапана после спуска агрегата в скважину можно производить заливку насосных труб жидкостью перед пуском электронасоса и в дальнейшем, в случае остановок электронасоса, удерживать ее в трубах. Жидкость, находящаяся в колонне насосных труб, создает определенное давление и значительно облегчает запуск электронасоса.

Обратный клапан является существенным и необходимым приспособлением в погружном электронасосе. Эксплуатация погружного электронасоса без обратного клапана считается ненормальной и даже опасной. Однако применение одного лишь обратного клапана может усложнить подъем насосных труб, заполненных жидкостью, так как в этом случае при подъеме и развинчивании труб будет разливаться находящаяся в них жидкость и затруднять работу.

Во избежание этого применяется сливной, или спускной, клапан (рис. 4.69.).

Спускной клапан представляет собой патрубок, похожий на соединительную муфту с внутренней конусной резьбой, соответствующей определенному размеру насосных труб. В средней части муфты, между витками резьбы, имеется отверстие с резьбой для штуцера.

Рис. 4.70. Штуцер спускного клапана:

1 — шестигранное отверстие под ключ; 2 — резиновое уплотнительное кольцо; 3 — резиновое предохранительное кольцо; 4 — надрез; 5 — удлиненный конец штуцера

Штуцер (рис. 4.70.) изготовляется из бронзы. С наружной стороны, т. е. со стороны резьбы, он имеет глухое отверстие диаметром 5. 8 мм, просверленное на глубину 30 мм Головка отверстия запиливается под шестигранный ключ, при помощи которого штуцер ввинчивается в муфту.

Резиновое колечко очень хорошо уплотняет штуцер в отверстии, выдерживая любое практически необходимое давление.

Спускной клапан монтируется над обратным клапаном. В некоторых насосах спускной клапан, так же как и обратный клапан, вмонтирован в корпус ловильной головки электронасоса.

Когда возникает необходимость поднимать погружной электронасос из скважины, в насосные трубы сбрасывается металлический ломик. Ломик, пролетая через трубы, ударяет по удлиненному концу штуцера, отламывает его в месте надреза и открывает отверстие для слива жидкости, находящейся в колонне насосных труб. Таким образом, подъем и развинчивание труб будут производиться без каких-либо неудобств и разлива жидкости.

Сломанный штуцер впоследствии реставрируется или заменяется новым.

В районах, где добываемая нефть содержит много парафина и для очистки труб от парафина применяются автоматические скребки, над спускным клапаном устраивается специальный предохранитель на случай падения скребка. Этот предохранитель предотвращает слом штуцера скребком и, в то же время, не пре-пятствует сбрасываемому ломику сбивать штуцер.

Читайте также: Клапан абсорбера в акценте

Видео:💧 РЕГУЛИРОВКА предохранительного/обратного клапана давления бойлера (водонагревателя). Зачем болтик.Скачать

Предохранительный клапан

Любая система, работающая под давлением, нуждается в защите от перегрузок по давлению, возникающих в нештатных или аварийных ситуациях. Для этого применяются предохранительные клапаны. Они различаются по конструкции и характеристикам, для каждой установки — газовой или жидкостной — можно подобрать подходящую предохранительную арматуру.

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Назначение

Основное назначение предохранительного клапана – защита системы от повышенного давления, которое может привести к ее повреждению или даже разрушению. Клапан сбрасывает излишки рабочей среды при превышении предельного значения ее напора. Сброс происходит в дренажную систему или в атмосферу. После того, как давление в системе упадет до нормального, предохранительный клапан закрывается и сброс прекращается.

Видео:Почему течет из предохранительного клапана водонагревателя. Как устроен как работает защитный клапанСкачать

Принцип действия клапанов

Принцип работы любого предохранительного клапана чрезвычайно прост. Запирающий элемент прижимается к седлу пружиной. По мере роста давления оно начинает превозмогать силу сжатия пружины, сжимая ее и отодвигая запорный элемент от седла. В открытый просвет устремляются излишки жидкости или газа. По мере выхода напор снижается, пружина отжимает запорный элемент обратно к седлу.

Устройство закрывается и готово к следующему рабочему циклу. Сила сжатия пружины, а, следовательно, порог срабатывания регулируется винтом.

Видео:Как работают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия?Скачать

Классификация предохранительных клапанов

Специалисты классифицируют устройства по различным параметрам.

Прямого. Это классический механический предохранительный клапан.
Непрямого. Используется датчик давления, автоматика управления, дистанционно управляемый вентиль. Датчик с вентилем могут быть разнесены по разным местам конструкции.

По способу открытия затвора:

пропорционального (для малосжимаемых рабочих сред);
двухступенчатые (для газов).

По способу нагружения золотника:

Существуют и другие типы аварийных предохранительных клапанов, применяемых в специальных промышленных установках.

Видео:Зачем нужен обратный клапан на водонагревателе?Скачать

Различия в конструкциях

Устройство различных предохранительных клапанов может различаться. Так, большая часть арматуры выпускается с одним седлом. Можно встретить и конструкции, в которых два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты подъема запорного элемента к его диаметру различают:

малого подъема: до 1/20;
среднего подъема: до 1/4;
полного подъема: свыше 1/4.

Чем выше степень подъема, тем быстрее срабатывает устройство. Малоподъемные модели применяются для жидкостей, там, где не требуется сбрасывать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота подъема пропорциональна напору среды. Полноподъемные называют также двухпозиционными. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

жидкостных систем высокого давления;
газов.

Такая конструкция позволяет быстро сбросить значительный объем газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Самые серьезные конструктивные различия наблюдаются в способах приложения нагружающей силы к запорному органу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в бытовых системах- водонагревательных, водопроводных, отопительных. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно настраивать ее на разные предельные значения. Многие модели снабжаются рычагом принудительного ручного открытия затвора для того, чтобы время от времени проверять работоспособность. Для устройств, работающих в опасных и вредных для здоровья средах, ручная контрольная продувка не предусматривается. Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрывается специальными антикоррозийными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотняется двойным сальником из особо стойких материалов (специальные сорта резины, фторопласт), исключающим в нормальных условиях проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции для противодействия силе напора используют силу земного притяжения. Они могут монтироваться только в строго определенном производителем положении относительно горизонта и не допущены к применению на транспортных средствах и других подвижных объектах. Вес груза передается через рычаг штоку золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубопроводе ниже порогового.

При больших значениях напора заметно увеличиваются габариты рычагов и грузов. Кроме того, они могут входить в резонанс и создавать высокие уровни вибрации.

Чтобы избавиться от этих эффектов, и применяют двухседельные клапаны, каждый из которых невелик по габаритам и весу. Регулировка таких устройств проводится добавлением или удалением части груза, размещенного на рычаге. Они отличаются стабильностью параметров работы и отсутствием эффекта старения пружин, снижающих их упругость.

Читайте также: Как установить сальники клапанов ваз

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запорный элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а по достижении предельного напора автоматика управления отключает напряжение на катушке индуктивности. Давление среды отжимает золотник и затвор открывается.

В другой конструкции прижатие осуществляется мощной пружиной, а по достижении порогового значения напора управляющая команда включает соленоид, и он поднимает клапан.

Существует исполнение, в котором соленоид и прижимает золотник, и отжимает его под действием противоположно приложенного напряжения. В случае отключения питания устройство продолжает работать как обычное пружинное.

Главное преимущество магнитных устройств — для задания порогового значения нет необходимости в физическом доступе к арматуре. Порог можно изменить в настройках программы управления в зависимости от текущей ситуации или особенности данной стадии технологического процесса.

Такие конструкции стоят существенно дороже своих механических аналогов, но многократно окупают себя в сложных промышленных установках с большим чистом параметров и влияющих друг на друга элементов.

Видео:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

Технические требования к предохранительным клапанам

Основное требование, предъявляемое к аварийной арматуре- это надежность и четкость срабатывания. Достигается это за счет:

Быстрое открытие при достижении порога срабатывания.
Достаточная пропускная способность при открытии.
Четкое закрытие при снижении напора до допустимого уровня.
Гарантия герметичности и отсутствие утечек при нормальном напоре до и после срабатывания.
Безотказность в течении паспортного срока эксплуатации и проектного числа срабатываний. Стабильность параметров упругих элементов и качества поверхностей золотника и седла.

Вся предохранительная арматура обязательно должна периодически испытываться на работоспособность, целостность и качество уплотнений. Для этого ее демонтируют и направляют в сертифицированную поверочную лабораторию или испытательный центр. Для предохранителей, работающих в сложных установках непрерывного цикла, допускается проверка на месте. Ее проводят методом испытания в действии.

Видео:С ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ НЕ БУДЕТ КАПАТЬ если сделать ЭТО!!Скачать

Правила и стандарты

Применение предохранительной арматуры регулируется национальными и отраслевыми стандартами, правилами эксплуатации и техническими указаниями.

Для сосудов, работающих под давление, применяют следующие регламентирующие документы:

(ПБ 03-576-03). Правила безопасности для сосудов и установок давления.
«Boiler & Pressure Vessel Code» Американский стандарт.
ГОСТ 24570-81 Национальный стандарт по предохранительным клапанам.

Системы, защищаемые аварийной арматурой, в случае их нештатной работы или аварии, представляют собой значительную угрозу производственной и общественной безопасности. Поэтому их проектирование, комплектация, монтаж, эксплуатация курируются уполномоченными органами, следящими за соблюдением требований правил и стандартов на всех этапах жизненного цикла оборудования. В РФ это поручено Ростехнадзору.

Видео:Предохранительный клапан водонагревателя. Устройство, ремонт.Скачать

Выбор аварийной арматуры

При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:

производительность бойлера или главного насоса;
объем и рабочая температура рабочей среды;
особенности ее циркуляции.

Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.

В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.

Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.

Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.