Предохранительный клапан сброса давления своими руками

Предохранительный обратный клапан для компрессора: виды, конструкция, изготовление своими руками

Для того чтобы обеспечить корректную работу компрессорных установок, применяемых сегодня практически везде, используют целый ряд дополнительных технических устройств, одним из которых является обратный клапан для компрессора. Такой клапан, которым сегодня комплектуется преимущественное большинство компрессорных установок, также защищает их от преждевременного выхода из строя и обеспечивает плавный запуск.

Обратный клапан на компрессоре

Назначение, особенности конструкции и сферы применения

Обратный клапан, устанавливаемый на выходном отверстии головки компрессорного устройства, пропускает сжатый воздух только в одном направлении – к ресиверу или любому другому резервуару. Таким образом, данный клапан предотвращает возврат сжатого воздуха, находящегося в ресивере или других элементах пневмосистемы, обратно в компрессор. Наиболее велик риск возврата сжатого воздуха из пневмосистемы во внутреннюю часть компрессора в моменты перерыва в работе устройства (если нагнетательные клапаны компрессора неплотно прилегают к седлам), а также в момент его запуска в работу.

Конструкцию типового компрессорного клапана составляют следующие элементы:

• металлический корпус;
• входное отверстие, которое закрывается клапаном (чтобы предотвратить перекос последнего в процессе его работы, на нем специально выполняют направляющие ребра);
• резиновое кольцо;
• пружина, которая надевается на направляющие выступы клапана;
• пробка;
• уплотнительные прокладки.

Устройство обратного клапана компрессора

В корпусе обратного клапана, кроме отверстия, которым он при помощи штуцера соединяется с компрессором, имеется еще одно: к нему подключается клапан разгрузки компрессора. Назначение такого предохранительного клапана на компрессоре состоит в том, чтобы не допустить превышения допустимого давления в рабочей камере.

Принцип работы обратных компрессорных клапанов заключается в следующем.

• Сжатый воздух, создаваемый компрессором, поступает во входное отверстие клапана.
• Под воздействием давления сжатого воздуха сжимается пружина, открывая клапан и пропуская воздух в пневмосистему.
• После выключения компрессора и падения давления воздуха в рабочей камере пружина разжимается и перекрывает воздушную магистраль.

Принцип работы воздушного обратного клапана

Если давление воздуха в рабочей камере в тот момент, когда компрессор отключают, превышает допустимое значение, срабатывает клапан предохранительный, также установленный на выходе из устройства. В конструкции разгрузочного или предохранительного клапана компрессора используется запирающий элемент шарикового типа, прижимаемый к краям впускного отверстия специальной пружиной. Если усилие, создаваемое на такой шарик сжатым воздухом, превышает то, на которое отрегулирована пружина, клапан открывается, за счет чего и осуществляется нормализация давления.

Предохранительные клапаны в пневмосистемах могут устанавливаться и на резервуарах, в частности на ресиверах. В данном случае назначение таких клапанов состоит в том, чтобы не допустить снижения давления сжатого воздуха, закачанного в резервуар.

Латунные обратные клапаны для компрессорных установок

Устройства, работающие по принципу обратного клапана, то есть отсекающие поток рабочей среды при его движении не в том направлении, используются в различных сферах. В частности, они применяются для установки в:

• системах, предназначенных для всасывания жидких сред;
• трубопроводах, по которым транспортируются горячие газы;
• трубопроводных системах, используемых в холодильных установках;
• системах кондиционирования и вентиляции;
• канализационных системах.

Обратные клапаны, применяемые в системах по транспортировке жидких сред, предназначены для того, чтобы не допустить попадания этих сред в компрессор, который может от этого прийти в негодность. При транспортировке горячих газов данные устройства также используются для того, чтобы не допустить попадания газов к остальным элементам системы.

Обратный клапан (сифон) для кондиционера. Предназначен для подключения дренажного трубопровода к центральной канализации

Обратные клапаны, которые устанавливаются в системах кондиционирования, решают одновременно две важных задачи:

• обеспечивают целенаправленный проход хладагента от теплой части испарителя к холодной;
• предотвращают образование обратной конденсации.

Очень активно такие устройства используются в вентиляции, где они также решают несколько задач:

• улучшение тяги в вентиляционной системе в том случае, если она состоит из нескольких разветвленных участков;
• предотвращение попадания в помещения холодного воздуха с улицы;
• защита помещений, обслуживаемых вентиляционной системой, от посторонних запахов;
• защита помещения производственного назначения от попадания в их атмосферу токсичных и взрывоопасных сред;
• предотвращение попадания в помещение продуктов горения, если в здании, в котором такое помещение расположено, произошло возгорание.

Обратный клапан для вентиляции представляет собой закрепленную на оси лопасть

Воздушный клапан обратного действия, используемый в вентиляционных системах, устанавливается не только в производственных и офисных помещениях, торговых центрах и других зданиях общественного назначения, но и в многоквартирных домах. Он защищает квартиры от посторонних запахов, отсекая поток воздуха, поступающий извне.

Основные разновидности

Обратные клапанные системы в зависимости от своей конструкции могут быть:

• прямого типа;
• угловыми;
• пружинными;
• шариковыми;
• устанавливаемыми при помощи фланцев;
• створчатыми;
• монтируемыми при помощи пайки;
• изготовленными под разборотовку.

Обратный клапан прямого типа для станций высокого давления

Материал изготовления также может различаться, что зависит от того, с какими средами такое устройство будет контактировать в процессе эксплуатации. В частности, это могут быть как металлические сплавы различного типа, так и пластик.

В зависимости от типа используемого запорного элемента обратные клапаны могут быть:

• с запорным элементом, выполненным в виде плоского клапана;
• шариковыми;
• мембранными;
• лепестковыми;
• с гравитационной решеткой.

Устройства последних трех типов применяются для установки в вентиляционных системах. Среди обратных и предохранительных клапанов, устанавливаемых на компрессоры, наибольшей популярностью пользуются устройства шарикового типа, так как они менее критично относятся к загрязнениям, присутствующим в рабочей среде.

Обратные клапаны с конусным (а), плоским (б) и сферическим (в) запорными элементами

Среди наиболее современных клапанных систем следует отметить устройства электромагнитного типа, в которых движением клапана управляет не пружина, а электромагнит. Между тем из-за достаточно высокой стоимости и не слишком большой надежности такие устройства не пользуются высокой популярностью, уступая более дешевым и проверенным временем пружинным аналогам.

Рекомендации по выбору

Выбирая обратный клапан, следует учитывать целый ряд параметров. Сюда, в частности, относятся:

1. интенсивность воздушного потока, который будет транспортироваться по системе;
2. производительность воздухообменного устройства, на который будет устанавливаться обратный клапан;
3. мощность устройства выкачки воздуха, в качестве которого может выступать компрессор или вентилятор;
4. степень загрязнения рабочей среды, которая будет транспортироваться по элементам создаваемой системы;
5. температурный режим эксплуатации.

Кроме того, следует обязательно учитывать и тип среды, с которой будут контактировать элементы клапанного устройства. Данный параметр оказывает непосредственное влияние на выбор материала изготовления клапана, который должен обладать требуемой долговечностью.

Как изготовить обратный клапан для компрессора своими руками

На современном рынке предлагается большое разнообразие обратных клапанов для компрессоров различного типа и мощности. Между тем при желании сэкономить можно изготовить клапан для компрессора своими руками. Для того чтобы сделать такой клапан, необязательно знать устройство воздушного компрессора, достаточно понимать, как такой компрессор работает. Более того, вам не потребуются дорогостоящие расходные материалы и сложное оборудование, а также специальные знания, навыки и опыт выполнения работ подобного плана.

Чтобы изготовить обратный воздушный клапан для ресивера, компрессора, вакуумной камеры или любого другого элемента пневмосистемы, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• обычный штуцер или сгон с резьбой на 15;
• штуцеры, которыми оснащаются шланги для подключения сантехнических устройств;
• болт диаметром 3 мм и длиной 40–50 мм;
• две гайки соответствующего диаметра;
• кусочек резины, отрезанный от старой автомобильной камеры;
• пружина, диаметр которой соответствует поперечному размеру болта;
• стандартный набор слесарных инструментов.

Штуцер для клапана можно взять со старого сантехнического или газового шланга

Изготавливается обратный клапан на компрессор своими руками по следующему алгоритму.

1. Из металлического листа небольшой толщины вырезается прямоугольная пластинка, которая будет выступать в качестве ограничителя для болта, используемого для фиксации клапана. В средней части такой пластины просверливается отверстие, в которое должен свободно проходить болт.
2. На торцевой части штуцера-сгона выпиливается посадочное место, на которое будет опираться фиксирующая пластинка.
3. Из куска автомобильной камеры вырезается клапан соответствующего диаметра, в средней части которого выполняется отверстие под болт.
4. На болт надевается металлическая пластинка-фиксатор, пружина, а затем на его резьбовую часть накручивается гайка, надевается резиновый клапан, который через шайбу фиксируется второй гайкой.
5. Собранная конструкция вставляется в штуцер-сгон и фиксируется с двух сторон гайками, снятыми с сантехнического шланга.

То давление, при котором будет срабатывать такой обратный клапан, регулируется жесткостью пружины. Конечно, устройство, изготовленное по вышеописанной схеме, отличается простейшей конструкцией, однако работает оно достаточно эффективно и может быть использовано для оснащения компрессоров и вакуумных камер.

Источник

Требования к предохранительному клапану самогонного аппарата (колонны)

Предохранительный, взрывной, стравливающий клапан. Как только его не называют, смешивая различные функции и назначения, не глядя на конструкцию и характеристики. Самогонщики всё еще спорят до хрипоты о необходимости предохранительного клапана, несмотря на огромное количество несчастных случаев с тяжелыми последствиями. Достаточно набрать в поисковике: «взрыв самогонного аппарата», чтобы серьёзно задуматься об этой проблеме.

Теория

В кубе кипит спиртсодержащая жидкость. Если выходное отверстие для пара будет перекрыто, начнет расти давление. Одновременно будет повышаться и температура кипения жидкости. Энергия щедро льется в куб и накапливается каждую секунду, но этот процесс не бесконечен. Рано или поздно произойдет механическая разгерметизация куба. Например, сорвет хомут, и крышка выстрелит в потолок. Если бы на этом всё закончилось, то и обсуждать было бы нечего. Легкий ремонт кухни, замена люстры – дела житейские.

Однако после разгерметизации давление в кубе резко падает, в результате вся накопленная энергия освобождается и приводит к резкому, взрывообразному закипанию всего объема навалки (спиртосодержащей жидкости в кубе). Образовавшийся спиртовой пар вылетает из куба, попутно вынося с собой изрядную долю навалки.

Опасность в цифрах

Например, в кубе было 40 литров спирта-сырца, избыточное давление, сорвавшее крышку, составило всего 0,5 атмосферы, что близко к реальности. В результате примерно 10 литров кипящего спирта-сырца вылетит из куба и зальет все вокруг, обваривая людей и домашних животных. Еще примерно 10 литров превратится в пар и мгновенно образует в помещении взрывоопасную концентрацию спиртового пара. Если самогонщик – двоечник, пренебрегающий элементарными правилами техники безопасности, и работал на открытом огне, взрыв будет незамедлительным.

Если винокур дружил с головой и работал на закрытых источниках тепла, например, ТЭНах, но растерялся и решил быстро выдернуть вилку из розетки или просто щелкнуть выключателем – взрыв произойдет сразу после этого от небольшой искры, проскочившей при размыкании контактов.

Ну, а если хозяина не было в этот момент на кухне и его не обваренный организм сохранил способность к мышлению, то он медленно и аккуратно откроет все окна, устроит сквозняк и, возможно, избежит более тяжелых последствий.

Последствия же объемного взрыва весьма впечатляющи – это вынесенная стена к соседям, улетевший через дорогу балконный блок. Бывают и другие чудеса. Когда непосредственно на кухне вообще ничего не произойдет, а взрывоопасная смесь воспламеняется от искры в соседней комнате и разрушения произойдут именно там.

Для предотвращения этого сценария и нужен стравливающий клапан. Спиртовой пар — это не газ, при стравливании он не будет накапливаться до взрывоопасной концентрации. Попав в воздух, пары спирта сразу начинают конденсироваться и оседать на стенах, окнах, полу. Улетать в вытяжку или форточку. Вонять будет, предупреждая хозяина о нестандартной ситуации. Вероятность взрыва становится намного меньше, хотя и это не застраховывает от пожара.

Как показывает статистика большие диаметры колонн вовсе не избавляют их владельцев от рисков работы с пожаро-взрывоопасными жидкостями. Такова специфика нашего хобби.

Параметры предохранительного клапана

Главная опасность при перегонке самогона вовсе не в самом механическом разрушении деталей аппарата, а в создании взрывоопасной концентрации спиртовых паров за счет резкой разгерметизации куба.

На практике это определяет требования к предохранительному клапану.

При второй перегонке давление в кубе в 500 мм вод. ст. считается аварийным, т. к. свидетельствует о затоплении колонны. Но нужно ли его предотвращать с помощью стравливающего клапана? Однозначно нет.

Если клапан будет стравливать при 400 мм вод. ст., то с одной стороны колонна не утонет, но с другой стороны получим просто имитацию её нормальной работы. Как только клапан сработает, флегма обрушится вниз, нарушая тщательное разделение по фракциям. В результате на выходе будет обычный укрепленный самогон, а не очищенный от примесей дистиллят. Клапан не должен мешать или противоречить технологическим процессам, протекающим в аппарате.

Возьмем другой пример. При повышении давления в кубе может выстрелить термометр и произойдет разгерметизации – ну и хорошо, опять-таки стравит излишки без угрозы взрыва. Клапан на предотвращение этого события устанавливать не стоит, относиться к этому нужно как к дублирующей системе.

А вот если на кастрюле или скороварке сорвет крышку – выхлоп будет мгновенным. Хомуты, в зависимости от качества изготовления, могут слететь и при давлении в 1 атм. Это уже предмет контроля. Кроме того, как было показано выше, разгерметизация даже при избыточном давлении в 0,5 атм. способна создать взрывоопасную концентрацию паров в помещении. Вот и еще одна точка.

Вывод: чтобы не мешать настройки колонны, предохранительный клапан должен срабатывать при давлении не меньше двойному аварийному – 1000 мм вод. ст. = 70 мм рт. cт. = 9,8 кПа = 0,1 бар. Чем ближе его срабатывание к 0,5 бар, тем тяжелее будут последствия в случае отказа. Вот и вся логика.

Предохранительные клапаны разных производителей

Начнем с самых безграмотных и не имеющих понятия о параметрах процессов в аппарате. Такие производители устанавливают на свои кубы подрывные клапана от скороварок. Заметьте – не стравливающие, а именно подрывные или, другими словами, аварийные.

Клапан от скороварки

Этот дешевый клапан реально срабатывает при давлении от 1,2 до 1,5 атм. – рубеж последней надежды для скороварки. Понятно, что для целей дистилляции и ректификации он бесполезен, так как сорванный хомут и взрыв возможны до порога его срабатывания.

Рабочий стравливающий клапан скороварки выглядит так, его не нужно путать с аварийным.

Стравливающий клапан

Рабочим клапаном в скороварке поддерживается избыточное давление 80-110 кПа (0,8-1,1 атм.). Предохранительный клапан срабатывает при образовании внутри скороварки давления, превышающего рабочее на 50 кПа (т е при 1,6 атм.), что может произойти в случае засорения рабочего клапана. Срабатывание предохранительного клапана позволяет выпустить пар из скороварки и делает её безопасной во время эксплуатации. Но не в нашем случае. Его характеристики, конечно, ближе к нужному диапазону, но не настолько.

Аварийный клапан можно попробовать переделать. Для этого его нужно разобрать, выбросить пружинку и красный шарик. На место шарика установить грузик весом около 36 грамм. Это снизит порог срабатывания до 700-1000 мм вод. ст., но даже эта переделка не гарантирует нормальной работы клапана. Шток легко перекашивается и клапан не закрывается, а после десятка срабатываний, не предназначенная для такого режима конструкция легко загрязняется в области силиконового уплотнительного кольца и перестает быть герметичной. Как временный выход из ситуации эта переделка имеет право на жизнь, но не для постоянного использования.

Использование предохранительных клапанов от систем отопления и прочего водонагревающего оборудования сталкивается с проблемой невозможности отрегулировать давление срабатывания до нужной величины.

Предохранительный клапан от системы отопления

Как правило для этих систем аварийным считается давление выше 1,5-8 бар (150-800 кПа). Для самогоноварения это совсем запредельные значения. Принцип их работы прост, но даже замена пружин на менее жесткие часто не дает нужного результата, так как клапан просто перестает герметично прижиматься к седлу.

Поэтому думающие производители оборудования вынуждены были разработать свои клапана, срабатывающие при давлении порядка 900-1000 мм вод. ст. (70 мм рт. ст.).

Вариант правильного предохранительного клапана Вариант правильного предохранительного клапана Вариант правильного предохранительного клапана

Это довольно простые клапана небольшой стоимости порядка 350 рублей с запасными мембранами ценой в 40 рублей. Они устанавливаются на стандартный штуцер с резьбой в ½ “.

Как сделать предохранительный клапан самогонного аппарата своими руками

Посмотрим на конструкцию клапана внимательней.

Конструкция предохранительного клапана

Берем старый шланг от душа или гибкой подводки и снимаем с него гайки. Комплектуем фторопластовой прокладкой и силиконовой прокладкой. Прокладку можно взять из пивной пробки. Остается все собрать. Правда, от оригинала это будет отличаться шайбой с проточкой под мембрану. Толщина мембраны – 1 мм, а проточки – 1,3 мм, при аккуратном монтаже работать будет.

Есть и еще одна довольно простая и функциональная система предотвращения проблем, связанных с избыточным давлением. Идея проста: на штуцер слива одевается трубка, позволяющая заливать (1) или сливать (3) барду. В процессе перегонки (2) эта трубка помещается выше куба на 600-800 мм и отводится в раковину. Высота перегиба трубки над уровнем барды определяет избыточное давления в мм вод. ст., после которого жидкость начнет переливаться в раковину. Естественно, кран слива должен быть открыт.

Система предотвращения избыточного давления

Просто, надежно и предусматривает возможность множества модификаций.

Эти недорогие и не сложные устройства позволяют избежать серьезных рисков при самогоноварении. Не стоит пренебрегать их использованием.

Источник