Перепускной клапан для насоса своими руками

Для чего нужен перепускной клапан в насосе

(переливной клапан) — это устройство, предназначенное
для поддержания давления среды
на требуемом уровне путём перепуска её через ответвление трубопровода [1] .

Среда может быть жидкая или газообразная [2] .

Перепускной клапан поддерживает давление в системе путём непрерывного

отвода жидкости (газа), чем он отличается от предохранительного клапана, который ограничивает повышение давления в системе сверх заданного путём
однократного или периодического
отвода жидкости (газа) из системы.

Внешне перепускной и предохранительный клапаны могут не отличаться друг от друга.

Также, как и редукционный клапан, перепускной клапан поддерживает постоянство давления в системе. Однако перепускной клапан поддерживает постоянным давление на входе

в клапан («до себя»), а редукционный клапан поддерживает постоянство давления
на выходе
(«после себя»).

Виды и конструкции

Устройство выпускается в виде механики непрямого и прямого действия.

Прямой автомат отличается простой внутренней конструкцией. Заслонка работает от давления теплоносителя. Устройство применяется из-за удобства эксплуатации, нечувствительности к загрязнениям и надежности. Автоматика отличается пониженной точностью при настройке номинальных показателей.

Автоматика непрямого действия содержит датчик давления и два клапана:

• главный, движущийся от поршневого привода;
• импульсный, имеющий небольшой диаметр.

При снижении напора в магистрали меньший клапан оказывает давление на поршень, отчего двигается главная заслонка. Регулируется пропускная способность автоматического устройства непрямым методом. Клапаны регулируются точнее, но ненадежны из-за множества рабочих элементов.

В системах используются разные приборы нагревания. Для каждого типа требуется переливной клапан разной конструкции:

1. Прямой клапан ставится в электрических системах, работающих на дизеле или газе.
2. Твердотопливные агрегаты быстро не отключаются, плавной регулировки не получается. Применяются клапаны, реагирующие на изменение температуры энергоносителя и повышение напора. Автоматика соединяется с холодным трубопроводом и внешней канализацией.
3. Регулирующая рукоять используется в домах, где владелец может самостоятельно выставить допустимое давление.
4. Автоклапан не применяется в открытых магистралях. Расширительный бак регулирует напор в сети путем компенсации.

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами.

Характеристики перепускного клапана

Перепускные клапаны характеризуются величинами:

• Коэффициент пропускной способности – величина расхода воды (куб. м/ч) при температуре 200 С⁰ и расчетной потери напора на клапане в 1 бар. Это значение используется при расчете потерь давления в системе.
• Номинальное давление – значение, соответствующее максимальному избыточному напору рабочей среды. При расчете учитывается температура среды длительной и безопасной эксплуатации – 200 С⁰.
• Номинальный диаметр – внутренняя щирина присоединительных патрубков. Это значение применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Действительный диаметр отверстий патрубков может незначительно отличаться.
• Диапазон настроек – значения пределов перепадов давления поддерживаемых перепускным клапаном.

Виды клапанов

Для установки можно выбрать ручной, нерегулируемый или автоматический перепускной клапан. Все виды имеют свои особенности, монтаж зависит от места врезки, дополнительных устройств в системе и их типа.

Нерегулируемые байпасы

Устройство представляет собой отрезок обводной трубы без дополнительных запорных элементов. Туннель все время открыт, вода циркулирует постоянно. Применяются нерегулируемые устройства для подключения радиаторов.

При вертикальном положении клапана сечение обводной трубы должно быть меньше, чем сечение внутреннего туннеля основного трубопровода, чтобы под силой тяжести вода не уходила в соседний обходной канал. При горизонтальном положении сечение труб байпаса и магистрали одинаковое, но патрубок к радиатору выбирается меньшего размера, чем перепускное устройство и магистраль.

Погодный терморегулятор для регулирования котла отопления

Ручной или механический байпас

В отличие от нерегулируемого перепускного отрезка ручной клапан перепускной дополняется шаровым краном. В открытом состоянии внутренний туннель трубы полностью раскрыт и жидкость не задерживается, нет дополнительного гидравлического сопротивления движению потока. При закрытом положении крана теплоноситель поступает только в трубопровод основной магистрали.

Перепускной ручной клапан помогает быстро перекрыть теплоноситель, если это нужно для проведения ремонтных работ или корректировки интенсивности циркуляции нагретой воды. Чтобы шаровой кран не заиливался, не залипал, его нужно регулярно проворачивать.

Автоматические байпасы

Устанавливается перепускной клапан системы отопления при врезке насосного оборудования в системы с самотечным или принудительным типом циркуляции. Прибор работает без участия человека, корректировка направления потока осуществляется в автоматическом режиме. Пока насос продолжает работать, теплоноситель течет через прибор, как только насос выключается, вода течет через туннель обводного трубопровода. Это нужно для обхода крыльчатки насоса, опущенной в туннель магистрали, – оборудование помогает теплоносителю циркулировать без помех.

Автоматические перепускные клапаны могут быть двух видов:

1. Клапанные. Устанавливаются с шаровым краном, который уменьшает гидравлическое давление на водяной теплоноситель. Простой и надежный прибор чувствителен к чистоте воды, от механических частиц и твердых взвесей в потоке оборудование быстро выходит из строя.
2. Инжекционные. Принцип работы напоминает гидроэлеватор. Насосный узел устанавливается на участке магистрали, входной и выходной патрубок клапана перепускного имеют продолжение внутри трубы. При транспортировке воды позади среза выходного патрубка образуется область разряжения, вода затягивается из байпаса. Затем поток под напором проходит в трубопровод – такая схема исключает возможность обратного тока воды. Когда насос отключен, вода через обходной прибор поступает самотеком.

Выбор определенного типа устройства контроля

Если необходимо установить перепускной клапан для трубопроводной системы, его конструкция должна соответствовать ГОСТ 24570-81, в котором описываются особенности выбора. Основными критериями являются особенности механизма, требования к трубопроводу, а также материал, из которого изготовлен клапан понижения давления, при этом механизм регулировки должен быть надежно защищен от воздействия теплоносителя.

Одним из основных показателей, который характеризует клапан ограничения давления, является разница в давлении, перед тем как шток начинает свое движение и при полном открытии прохода для отвода излишков теплоносителя. Эта разница определяется в процентах и кроме всего прочего она зависит от того, какими являются номинальные значения для отопительной системы.

Если они не превышают 0.25 МПа, разница должна составлять 15%, если же они выше, показатель разницы составляет 10%. То есть чем больше показатель давления, тем быстрее должен срабатывать перепускной клапан.

Бывают ситуации, когда происходит залипание и клапан понижения давления не срабатывает, для этого в конструкции должен быть предусмотрен шток для оттягивания пружины вручную.

Требования, которым должен соответствовать клапан понижения давления

Для того чтобы устройство смогло оптимально выполнять свои функции, необходимо чтобы его диаметр был не меньше чем диаметр подводящего патрубка. Если это условие не будет выполняться, гидравлическое сопротивление будет блокировать клапан понижения давления, и он окажется неработоспособным.

Еще один важный момент это защита от промерзания, которой должен быть оснащен перепускной клапан, ведь в условиях низких температур работа его будет затруднена. Особые требования предъявляются и к материалам, из которых изготовляется клапан понижения давления и чаще всего для этого используется латунь.

Это металл обладает минимальным коэффициентом расширения, что является очень важным вследствие высокой температуры теплоносителя. Кроме того, он отличается надежностью и прочностью, что гарантирует нормальное функционирование даже при максимальных показателях давления, ну и невысокая стоимость также является очень важной.

Установка клапана понижения давления

Для того чтобы можно было настраивать значение давления при срабатывании устройства, в его конструкции предусматривается наличие регулирующего блока, который сделан из пластика, обладающего высокой термостойкостью. Выбор материала обусловлен необходимостью сохранять жесткость даже при очень высоких температурных показателях теплоносителя, имеющегося в системе.

Как устанавливается клапан понижения давления?

Монтаж перепускного устройства имеет свои особенности, связанные с размещением и работой расширительного бака. Срабатывать перепускной клапан должен в тех случаях, когда расширительный бак не в состоянии справиться со своими функциями. Поэтому клапан ограничения давления должен располагаться сразу же за выходным патрубком отопительного котла и между ними должно быть расстояние в пределах от 20 см до 30 см.

Для получения показателей давления в системе и осуществления контроля, перед клапаном монтируется манометр.

Что касается правил, в соответствии с которыми устанавливается перепускной клапан, то они предусматривают:

1. Запрещение монтажа запорного оборудования, задвижек и кранов перед клапаном и котлом.
2. Наличие установленной на выходной патрубок сливной трубки, необходимой для того, чтобы вывести из системы лишнюю воду. Далее трубка соединяется с канализационной, или обратной трубой.
3. Перепускной клапан должен монтироваться в как можно более высокой точке системы.

Когда устанавливать редуктор давления (видео)

Обслуживание устройств для понижения давления

В процессе функционирования отопительной системы, необходимо регулярно проверять клапан ограничения давления, особенно если он имеет пружинную конструкцию. Может происходить залипание, при котором значение максимального давления для его срабатывания повышается, что становится причиной аварий и разрушения трубопровода.

Замена ограничивающего устройства должна производиться в тех случаях, когда количество аварийных запусков достигает 7 раз, по крайней мере, такие рекомендации даются специалистами. Очень важно, чтобы клапан понижения давления соответствовал эксплуатационным характеристикам и обеспечивал безопасную работу отопительной системы.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Воздух и его спуск из отопительной системы

Пробка из воздуха – довольно частое явление, но неприятное. Характеристики, которые указывают на нахождения воздуха в радиаторе, требуется спуск воздуха:

• присутствие шума во время работы;
• коррозия.

Давление играет важную роль в любой системе. Существует ряд причин, которые могут повлиять на изменение давления. Одной из самых распространенных причин в росте давления считается образование воздушной пробки.

Воздух в системе может появиться и потребовать проведения спускной работы из-за нескольких факторов:

• присутствие в воде растворенного воздуха, который, при нагревании, скапливается в верхней части трубы;
• случайный запуск воздуха во время монтажа;
• во время наполнения водой системы, не придерживались определенных правил: медленного заполнения труб теплоносителем;
• воздух мог засосаться через плохую герметичность на стыках конструкции.

Клапан спуска воздуха системы отопления – важный и обязательный элемент в каждой конструкции. Самый лучший способ устранения воздуха – это многоступенчатая система обезвоздушивания. Спускные элементы воздуха устанавливаются не в одном месте, а в нескольких. При правильном запуске, спускной этап воздуха не будет сложным.

Спускной элемент воздуха бывает:

Наличие нескольких спускных кранов не подразумевает их одновременное открытие. Если это многоэтажный дом, то в таком случае весь воздух накопится в одном месте и из-за давления отправиться к соседу. Во время открытия спускного клапан слышно шипение, это значит, что воздух выходит из радиатора.

Спускной кран нужно отрывать не полностью и по очереди

Важно проводить воздушный спуск не спеша, постепенно. После шипения из спускного крана начнет капать вода

Важно продолжать и открывать спускной элемент до тех пор, пока вода будет не капать, а литься струйкой. Это значит, что воздух вышел.

Виды и конструкции

По принципам действия различают перепускные клапана с пружинным и мембранным конструкциями. Пружинные механизмы превалируют в системах, где сечение трубопровода составляет не более 200 мм, в других сетях водоснабжения и отопления используется рычажно-грузовой принцип.

Мембранные агрегаты используют все больше при работе с жидкотекучими средами, в которых имеется наличие твердых частиц.

В зависимости от среды трубопровода, перепускные устройства предназначаются для:

По назначению системы они применяются для трубопроводов:

• холодного водоснабжения,
• горячего водоснабжения,
• отопления,
• охлаждения,
• кондиционирования.

В системах отопления и водоснабжения различают перепускные клапаны по своему предназначению:

• для радиаторов;
• для бойлера и байпаса;
• для автоматической подпитки;
• для низких или высоких давлений.

На данном фото представлен переливной клапан со шкалой настройки. Изготовлен из бронзы и латуни, предназначен для установки в системах центрального отопления.

Наряду с перепускными регуляторами в конструкцию отопления устанавливают:

• воздухоотводчик для предотвращения воздушных пробок в трубах;
• трехходовой клапан для смешения или разделения потоков горячей и холодной воды;
• обратный, предотвращающий обратный поток в трубопроводе.

Для промышленных и коммунальных сетей применяют конструкции с условным диаметром DN до 500 мм и фланцевым соединением.

В автомобиле пропускные устройства бывают для:

• турбины;
• механизма подачи топлива;
• системы охлаждения двигателя.

Перепускной узел турбины сбрасывает выхлоп газов, уменьшая силу напора в коллекторе. Тем самым он защищает двигатель от перегрева.

Области применения

Применяется клапан в трубопроводах, где может возникнуть повышенный напор рабочей среды.

В автомобилях он сбрасывает излишки выхлопных газов, раскручивающих лопасти турбины, снижая тем самым напор во впускном коллекторе. Это в конечном счете предохраняет двигатель от излишнего нагрева и выхода из строя. В трубопроводах подачи топлива и охлаждения он сливает излишки, образующиеся под давлением, соответственно в топливный бак и расширительный резервуар.

Широкое применение данная арматура находит в устройствах отопления и горячего водоснабжения, где она обеспечивает рациональное функционирование всех отопительных приборов и участков трубопровода. В сочетании с балансировочными и другими клапанами арматура выполняет роль регулятора давления.

Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе

Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться. Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать

Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе

Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.

Существует несколько видов регулирующей арматуры, которая справляется с этой задачей лучше, чем человек.

Перепускной, или переливной, клапан позволяет стабилизировать давление в трубопроводе путем перенаправления рабочей среды через дополнительную ветку трубопровода, называемую байпасом.

Регуляция происходит не единоразовым или периодическим стравливанием излишка теплоносителя, а порционно, благодаря чему поддерживается напор жидкости или газа постоянно на одном уровне.

Устройством можно и нужно оснащать трубопроводы любой сложности, но больше всего в регулировке напора нуждаются:

многоконтурные отопительные системы – в случае отключения одного из контуров уменьшается потребление теплоносителя и увеличивается давление, что может вызвать порывы трубопровода, перегрузить насос и теплогенерирующий прибор – чтобы этого избежать, нужно снизить давление и поддерживать его на нужном уровне; отопительные системы, оснащенные терморегуляторами, и системы горячего водоснабжения – при настройке температуры изменяется объем потребляемого теплоносителя, и нужно быстро восстановить баланс давления в контуре; системы водоснабжения, оснащенные водонагревателями накопительного типа – в бойлере и трубопроводе вода находится под высоким давлением, а так как от постоянной регулировки и частых включений-выключений воды рывками меняется объем подаваемой жидкости, то давление рабочей среды особенно важно регулировать, чтобы не произошло аварии и не сломался водонагреватель.

Это интересно: Технические характеристики и область использования усиленной изоляции труб (видео)

Что собой представляет и для чего он нужен

Объем теплоносителя меняется в процессе работы. Изменение напора ухудшает работоспособность тепловой магистрали. Трубы прогреваются неравномерно, в отдельных участках скапливается воздух, приходят в негодность узлы. Баланс давления поддерживается вручную, но лучше изменение количества топлива доверить автоматике, для чего нужен клапан в системе.

Технические характеристики устройства:

1. DN — номинальный диаметр патрубков для подсоединения. Значение используется в случае стандартизации типовых размеров коллекторной арматуры. Фактический DN может незначительно изменяться в сторону увеличения или уменьшения. Аналогичная характеристика применялась в постсоветский период для обозначения диаметра условного прохода — Ду.
2. PN — номинальный размер давления жидкости или газа при температуре +20°С. Повышение давления в системе остается в нормативных пределах, обеспечивается безопасность эксплуатации. Характеристика применялась в аналогичном обозначении Ру автоматики в постсоветском периоде.
3. Kvs — коэффициент способности пропускать объем жидкости при нагревании теплоносителя до +20°С. Снижение напора в автоматике показывает 1 бар. Коэффициент применяется в расчетах гидравлических систем для выявления потерь давления.
4. Диапазон настройки — разница изменения давления, поддерживаемого автоматическим устройством. Показатель зависит от степени упругости пружины.

Перепускной клапан в системе подачи топлива [ править | править код ]

Перепускной клапан в системе подачи топлива устанавливается рядом с топливным насосом [3] , а иногда и объединяется с ним. Он предназначается для слива избыточного топлива, подаваемого топливным насосом, обратно в топливные баки. [4] Таким образом, перепускной клапан обеспечивает одинаковое давление в топливоподкачивающей системе, независимо от режима работы двигателя. [5] Соленоидный клапан работает вместе с перепускным, перекрывая его, таким образом, герметизируя цепь высокого давления. [6]

Что такое байпас в системе отопления?

Байпасом называется участок трубы, смонтированный так, чтобы для теплоносителя открывался путь не только через один прибор, но и в обход определенного участка тепломагистрали, а также параллельно основному трубопроводу. Нередко на обходном участке ставится оборудование, один конец которого подключается к подводящему патрубку, а второй подается на отводящий патрубок.

Также отрезок оснащается запорной арматурой для перекрывания потока теплоносителя по обходному участку и регулировки поступления жидкости к прибору. Чтобы иметь возможность отключить оборудование от подачи теплоносителя, рекомендуется установить кран на патрубке отводящего типа – зона монтажа крана располагается между перепускным клапаном и выходным отверстием котла, радиатора, центрального стояка или другого прибора.

Применяется байпас в системе отопления в следующих случаях:

• при обвязке радиаторов, чаще всего в однотрубных схемах;
• для систем автономного теплоснабжения при обвязке насосного оборудования;
• для контуров в теплых полах в зоне смесительного узла;
• при создании малого контура циркуляции для обвязки твердотопливных котлов.

Виды клапанов для бойлера и байпаса

Чтобы разобраться в монтаже и подборе элемента для радиаторов, нужно вначале узнать, какие существуют предохранительные перепускные клапаны и для выполнения какой функции они предназначены.

Принцип действия термостатического предохранительного клапана достаточно прост и заключается в следующем. На пластиковую площадь оказывает давление рабочая среда (вода), что обеспечивает сжатие пружины и открытие прохода. Но когда давление превышает 20 бар, пластиковая плоскость доходит до штока, который открывает выход наружу.

Монтируется этот клапан для радиаторов в системах отопления на емкости, жидкость в которых находится под высоким давлением. Это для примера могут быть электрические бойлеры. Устанавливаемые на электробойлеры клапана обладают специальным отверстием для обеспечения локального слива.

Муфтовые предохранители

Они представляют собой механизм, который снабжен двухсторонней резьбой и расположенной с внешней стороны прокладкой. Устройство функционирует на базе пружины, удерживающей шток. После приложения усилия шток, вдавливаясь, открывает проход. Когда с обратной стороны возникает давление, блокировка обеспечивает усиление давления.

Производят эти изделия из латуни. Находящаяся внутри тарелка штока изготовлена из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавеющей стали. Механизм работает за счет того, что вода под давлением подается на заслонку, которая подымается, освобождая путь потоку. При падении давления шток опускается, исключая возможность возврата потока.

Трехходовые клапаны

Трехходовой клапан в системе отопления необходим для обеспечения возможности теплоносителю охладиться. Они могут иметь механизмы с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Они имеют достаточно простую конструкцию, выходящие и входящие отверстия.

Регулирование потока обеспечивается специальной заслонкой, которая имеет вид штока либо шара. При вращении она ориентирует поток в нужном направлении. Такой клапан также относится к предохраняющей арматуре, монтируемой на контуры с небольшой температурой. К примеру, в местах, где к теплому полу примыкают батареи, работающие от одного источника тепла.

Применяются в местах, где нужно понизить температуру на одной из частей контура. С его помощью обеспечивается снижение температуры теплых полов в сравнении с батареями.

Смешивание рабочей среды может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для функционирования клапана в автоматическом режиме необходимо низкотемпературный контур оснастить специальными датчиками, информация с которых будет подаваться на сервопривод. Производят трехходовой клапан из разных материалов, но основными для их производства являются чугун, сталь.

Советы по выбору и примерные цены

Выбирая перепускное устройство, потребитель должен осознавать, что оно призвано обеспечить нормальную работу системы, постоянно поддерживать внутри неё стабильное давление.

Подобное приспособление должно отвечать следующим требованиям:

• содействовать понижению давления, оперативно перенаправлять избыточный объем теплоносителей в другой контур;
• иметь достаточный диапазон регулировки;
• подходить по способу подключения к трубам, например, иметь резьбовое соединение для труб диаметром ½′′.

Пропускной прибор подбирается, прежде всего, исходя из типа рабочей среды трубопровода: газ, пар, вода.

Далее руководствуются определенными критериями.

Источник