Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Устройство Клапана ПСК

Корпус клапанов выполнен в виде усеченного конуса с фланцем, седлом и двумя отверстиями с резьбой трубной цилиндрической 1 дюйм — исполнение ПСК-25П, 2 дюйма – исполнение ПСК-50П или с метрической резьбой М36х1,5 – исполнение ПСК-25ПФ и М56х2 — исполнение ПСК-50ПФ.

Седло перекрывается клапаном поз. 3 с резиновым уплотнением. Клапан собран с мембранной поз. 6, которая жестко закреплена между клапаном и тарелкой поз. 7. В свою очередь мембрана закреплена между корпусом поз. 1 и крышкой поз. 2.

Пружина поз. 4 зажата между тарелкой мембраны и упором поз. 8. Путем вращения регулировочного винта поз. 5 перемещается упор поз. 8, изменяя, таким образом, усилия пружины, которая определяет настройку клапана на давление в заданных пределах.

Для проверки работоспособности клапан снабжен механизмом принудительного открытия, который приводится в действие тягой поз. 9.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Подготовка и запуск изделия в работу

Клапан устанавливается таким образом, чтобы направление движения среды совпадало с направлением стрелки на корпусе изделия, либо согласно буквенному обозначению, указанному на корпусе изделия. Кран перед ПСК должен быть открыт и опломбирован. Все соединения обвязки газопроводной арматуры при монтаже ПСК проверяются на герметичность. Утечки газа через неплотности соединений не допускаются.

Устанавливать ПСК низкого давления срабатывания (маркируются буквой Н) в рабочее положение необходимо крышкой вниз. ПСК среднего и высокого давления настройки (маркируются буквами «С» и «В») возможно устанавливать в любом положении.

Для проверки работоспособности клапана следует потянуть за тягу механизма принудительного открытия (поз.9). При этом клапан открывается. Операцию повторить 3 – 4 раза.

Включение Клапана производится путем вращения регулировочного винта (поз. 5) до нужных параметров срабатывания. Винт легко доступен. Вращение винта происходит легко, без заеданий.

Безопасная полная остановка работы Клапана производится закрытием крана, установленного перед Клапаном.

Принцип работы Клапана

Газ от сети через входное отверстие корпуса входит в полость клапана. При установившемся режиме контролируемое давление газа в установленных пределах уравновешивается настроенной пружиной, и клапан герметично закрыт.

Когда давление газа в сети (также и в полости клапана) превысит предел настройки, мембрана, преодолевая усилия пружины, опустится вместе с клапаном, открывая при этом выход газа в атмосферу через сбросной патрубок.

Сброс газа произойдет до снижения давления в сети ниже настроенного, после чего под действием пружины клапан закроется.

Цена, сроки изготовления, условия доставки

Цена на клапаны ПСК предоставляется по официальному запросу в нашу компанию. Срок изготовления сбросных клапанов не превышает 20 дней. Имеются также складские запасы. Доставка осуществляется во все районы РФ, а также на территорию стран СНГ любыми видами транспорта. Гарантийный срок эксплуатации – 36 месяцев с даты ввода изделия в эксплуатацию, но не более 42 месяцев с даты изготовления.

Назначенный срок службы Клапана – 35 лет.

По специальному заказу потребителя Клапаны могут настраиваться на заданное давление срабатывания в соответствии с конкретным заказом или техническим заданием и пломбироваться.

Принцип действия

На поясняющем рисунке — чертёж типичного пружинного клапана прямого действия. На его примере рассмотрим типичную конструкцию. Обязательными компонентами конструкции предохранительного клапана прямого действия являются запорный орган и задатчик, обеспечивающий силовое воздействие на чувствительный элемент, связанный с запорным органом клапана. Запорный орган состоит из затвора и седла. Если рассматривать поясняющий рисунок, то в этом простейшем случае затвором является золотник, а задатчиком выступает пружина. С помощью задатчика клапан настраивается таким образом, чтобы усилие на золотнике обеспечивало его прижатие к седлу запорного органа и препятствовало пропуску рабочей среды, в данном случае настройку производят специальным винтом.

Когда предохранительный клапан закрыт, на его чувствительный элемент воздействует сила от рабочего давления в защищаемой системе, стремящаяся открыть клапан и сила от задатчика, препятствующая открытию. С возникновением в системе возмущений, вызывающих повышение давления свыше рабочего, уменьшается величина силы прижатия золотника к седлу. В тот момент, когда эта сила станет равной нулю, наступает равновесие активных сил от воздействия давления в системе и задатчика на чувствительный элемент клапана. Запорный орган начинает открываться, если давление в системе не перестанет возрастать, происходит сброс рабочей среды через клапан.

С понижением давления в защищаемой системе, вызываемом сбросом среды, исчезают возмущающие воздействия. Запорный орган клапана под действием усилия от задатчика закрывается.

Давление закрытия в ряде случаев оказывается на 10-15 % ниже рабочего давления, это связано с тем, что для создания герметичности запорного органа после срабатывания требуется усилие, значительно большее, чем, то, которого было достаточно для поддержания герметичности клапана перед открытием. Это объясняется необходимостью преодолеть при посадке силу сцепления молекул среды, проходящей через щель между уплотнительными поверхностями золотника и седла, вытеснить эту среду. Также понижению давления способствует запаздывание закрытия запорного органа, связанное с воздействием на него динамических усилий от проходящего потока среды, и наличие сил трения, требующих дополнительного усилия для его полного закрытия

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.

Популярные статьи  Вертикальные пылесосы: рейтинг лучших моделей на рынке и рекомендации по выбору

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.

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.

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.

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.

По способу прижима

При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.

Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.

Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.

Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.

Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора
Рычажный предохранитель

Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.

По степени поднятия затвора

Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.

Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора
Полноподъемная модификация

Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.

По скорости срабатывания

Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора
Клапан двухпозиционный

Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.

Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:

Технические характеристики клапанов ПСК

Исполнение DN Диапазон настройки, кПа Пропускная способность, макс м3/ч Масса
ПСК-25ПН 25 2 – 75 21 3 кг
ПСК-25ПВ 60 – 750 124 3 кг
ПСК-25Н/5 2 – 5 16,5 3 кг
ПСК-25С/20 5 – 20 56 3 кг
ПСК-25С/50 20 – 50 44 3 кг
ПСК-25С/125 50 – 125 231 3 кг
ПСК-25С/300 125 – 300 345 3 кг
ПСК-25В/700 300 – 700 623 3 кг
ПСК-50ПН/20 50 2 – 20 14,5 4,5 кг
ПСК-50ПС/50 20 – 50 74 4,5 кг
ПСК-50ПС/125 50 – 125 170 4,5 кг
ПСК-50ПВ/1000 125 – 1000 268 4,5 кг
ПСК-50Н/5 2 – 5 79 4,5 кг
ПСК-50С/20 5 – 20 83 4,5 кг
ПСК-50С/50 20 – 50 108 4,5 кг
ПСК-50С/125 50 – 125 464 4,5 кг
ПСК-50С/300 125 – 300 354 4,5 кг
ПСК-50В/700 300 – 700 635 4,5 кг
ПСК-25ПФН 25 2 – 75 21 5,5 кг
ПСК-25ПФВ 60 – 750 124 5,5 кг
ПСК-25ФН/5 2 – 5 16,5 5,5 кг
ПСК-25ФС/20 5 – 20 56 5,5 кг
ПСК-25ФС/50 20 – 50 44 5,5 кг
ПСК-25ФС/125 50 – 125 231 5,5 кг
ПСК-25ФС/300 125 – 300 345 5,5 кг
ПСК-25ФВ/700 300 – 700 623 5,5 кг
ПСК-50ПФН/20 50 2 – 20 14,5 10 кг
ПСК-50ПФС/50 20 – 50 74 10 кг
ПСК-50ПФС/125 50 – 125 170 10 кг
ПСК-50ПФВ/1000 125 – 1000 268 10 кг
ПСК-50ФН/5 2 – 5 79 10 кг
ПСК-50ФС/20 5 – 20 83 10 кг
ПСК-50ФС/50 20 – 50 108 10 кг
ПСК-50ФС/125 50 – 125 464 10 кг
ПСК-50ФС/300 125 – 300 354 10 кг
ПСК-50ФВ/700 300 – 700 635 10 кг
Популярные статьи  Воздуховоды для вентиляции. монтаж, эксплуатация и обслуживание систем

Давление закрытия: 0,9 Р настройки

Категорически запрещается использовать ПСК при входных давлениях и параметрах настройки, не соответствующих значениям, указанным в таблице.

Назначенный срок службы клапанов — 35 лет при условии своевременной замены в процессе эксплуатации деталей и комплектующих, имеющих меньший, естественно-ограниченный, срок службы (для уплотняющих, герметизирующих прокладок, колец – 5 лет, для мембран – 5 лет, для пружин – 10 лет).

Критерии выбора

Предохранительный клапан в системе отопления выполняет ответственную функцию – предотвращает вскипание котла и снижает давление, поднявшееся до предельных значений.

Рекомендуется выбрать пружинное устройство, при этом важно обратить внимание на следующие моменты

  • диапазон значений, при которых клапан способен сработать (подбирается в соответствии с параметрами отопительной системы);
  • разновидность клапана – открытый или закрытый (в первом случае сброс теплоносителя выполняется в атмосферу, во втором – в обратный трубопровод);
  • высоту подъема тарелки (выбирается исходя из пропускной способности).

Подбор устройства для сброса давления основывается на технических характеристиках отопительной системы — тепловой мощности котельного агрегата и максимальном давлении среды в трубопроводе.

Механизм

Аварийный клапан сброса должен срабатывать своевременно, что зависит от характеристик его механизма, ключевыми элементами которого являются шток, пружина и тарелка.

Устройство предохранительного клапана

Основная характеристика клапана – это процентная разница между показателями давления в трубопроводе в момент начала перемещения штока и показателями давления при полностью открытом проходе для сброса излишков теплоносителя. Данный параметр также зависит от номинального давления в системе отопления. Скорость срабатывания устройства зависит от рабочего давления в системе – чем оно выше, тем быстрее клапан должен открыться.

Важно, чтобы механизм регулировки не контактировал с теплоносителем. Витки пружины не должны касаться друг друга

При длительном простое клапана пружина может «залипнуть» — в этом случае устройство вовремя не сможет сработать. Специальный шток для оттягивания пружины вручную дает возможность время от времени проверять работоспособность клапана. Сбросный клапан также обеспечивается защитой от промерзания.

Подвод трубопровода

Чтобы гидравлическое сопротивление не сказывалось на работе предохранительного устройства, диаметр клапана должен соответствовать диаметру подводящего патрубка или иметь большие размеры.

Вариант подвода трубопровода

Материал изготовления

Для изготовления корпуса обычно применяется латунь, поскольку данный материал отличается низким температурным расширением, устойчивостью к коррозии, прочностью и доступной ценой.

Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, который не меняет свою геометрию и сохраняет необходимую жесткость даже под воздействием доведенного до кипения теплоносителя.

Принцип работы и возможные дефекты сбросного предохранительного клапана

Расолька С.Г. ООО «Гилберт Инвест» Эксперт

Шевченко О.В. ООО «Гилберт Инвест» Директор департамента экспертиз

Сброс газа за регулятором при кратковременном увеличении давления газа выше установленного должен осуществляться с помощью специальных предохранительных сбросных клапанов (ПСК). Сегодня выпускают две разновидности подобных устройств: ПСК-25 и ПСК-50. Их монтируют на газопроводах среднего и низкого давления.

Предохранительные сбросные клапаны являются закрытой в эксплуатационном состоянии арматурой, которая открывается на непродолжительное время, но при достижении необходимого давления в контролируемой точке в автоматическом режиме закрывается. Существуют пружинные и мембранные клапаны. Пружинные устройства снабжаются устройством, используемым для их принудительного открывания и продувки для предотвращения примерзания и прилипания золотника к седлу, а также с целью удаления твердых частиц, которые попали между уплотнительными поверхностями.

Существуют клапаны ПСК малоподъемного и полноподъемного типа. Малоподъемные разновидности характеризуются постепенным открытием затвора, пропорционально повышению давления в контролируемой точке газопровода. Открытие полноподъемных клапанов происходит резко и полностью, сильным рывком, а закрытие так же осуществляется резко, при наличии удара золотника о седло (в случае понижения давления).

В полноподъемных ПСК, если достигнуто максимально разрешимое давление, затвор ПСК должен открыться до полного подъема, в открытом состоянии функционировать стабильно. Закрытие затвора должно осуществляться при снижении давления до номинального значения либо ниже его на пять процентов, и гарантировать герметичность. При запаздывании закрывания затвора газовое давление в сети может существенно уменьшиться, что может вызвать нарушение режима функционирования системы и выброс в окружающую среду чрезмерно большого объема газа.

Популярные статьи  Утеплитель для пола в деревянном доме, какой лучше выбрать и как смонтировать

У малоподъемных ПСК при закрывании затвора после сброса требуемого объема газа сложно добиться герметичности затвора, поскольку для этого нужно приложить большее усилие, нежели в режиме «закрыто». Подобные клапаны останавливают сброс газа только после того, как давление снизилось до 0.8-0.85 процента рабочего давления, что вызывает постоянный либо продолжительный сброс газа в окружающую среду.

Основным достоинством мембранных ПСК можно считать наличие эластичной мембраны, которая играет роль чувствительного элемента. Если в пружинных моделях золотник является не только чувствительным элементом, но и запорным органом, то в мембранных устройствах золотнику отводятся только запорные функции.

Предохранительные сбросные клапаны могут иметь разного рода неисправности, приводящие к нестабильному функционированию газопроводов. Одним из возможных дефектов может быть негерметичное закрывание клапана, причиной которого является неплотное прилегание клапана к седлу. Для устранения этой неисправности требуется произвести очистку клапана и замену резины уплотнителя.

Другим вероятным дефектом ПСК может стать не открывание клапана при увеличении давления выше установленной нормы. Причиной этого могут стать разрыв мембраны или излишнее затягивание пружины. Для решения проблемы достаточно ослабить пружину и выполнить замену мембраны.

1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления».

2. СНиП 42-01-2002 – «Газораспределительные системы».

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.

Источник

Устройство и принцип работы в зависимости от вида

Рычажно-грузовой

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Рычажные предохранительные клапаны применяются исключительно в промышленных системах, рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубопровода свыше 200 мм.

Навешенный на рычаг груз, оказывает давление на шток. При превышении силы, которую оказывает давление в системе с одной стороны, над силой, которую оказывает груз с другой стороны, шток открывается, выпуская теплоноситель или пар. Как только силы давления внутри системы становится недостаточно (оно не достигает критической отметки), шток под весом груза на рычаге перекрывает систему.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Таким образом, критическое давление, при котором необходимо произвести сброс, регулируется длинной рычага и весом на нем.

Пружинный

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Более современным и более дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он не уступает по эффективности рычажно-грузовому, надежен и имеет компактные габариты, поэтому широко используется в системах индивидуального отопления частных домов.

Работает пружинный сбросной клапан по такому же принципу, только вместо груза на шток воздействует пружина:

  • со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
  • с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
  • давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
  • теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
  • давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора
Принцип работы пружинного предохранительного клапана, предназначенного для системы индивидуального отопления. Существуют как рассчитанные на конкретное давление (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, критическое давление для сброса в которых устанавливается при монтаже. Также они могут быть открытыми или закрытыми. Первые сбрасывают воду или пар во внешнюю среду, закрытые клапаны – в подключенный к ним трубопровод.

Клапаны теплового сброса

Предохранительный клапан сброса давления газа: разновидности устройств + ориентиры выбора

Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что работают они исключительно в закрытых системах (т.к. кипение теплоносителя в системе с открытым расширительным баком может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают, когда температура теплоносителя уже превысила существенную отметку – свыше 95-100°C.

Наиболее эффективным, но крайне дорогостоящим является клапан теплового сброса, реагирующий на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип работы заключается во все той же мембране, которая контролируется пружиной, но приводится в действие он не напором потока воды, а термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагревании от теплоносителя.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: