Виды и назначение запорной арматуры

Нормальное функционирование любой системы водяного отопления невозможно без запорно — регулирующей арматуры. Эти элементы присутствуют на всех участках схемы начиная от обвязки котельной установки и заканчивая самым последним радиатором. Данный материал посвящен вопросу, какая применяется запорная арматура для отопления и что за функции она выполняет в том или ином случае.

Состав и принцип работы

Схема работы отопления заключается в передаче теплоносителя от котлов к отопительным приборам с последующим повторением цикла. Дополнительные детали в подобной системе служат для регулировки температуры жидкости, позволяют контролировать ее качество и количество.

Изменение количества прокачиваемой жидкости обеспечивает возможность управления отопительной системой. Контроль качества необходим для настройки подходящего температурного режима теплоносителя, который меняется в зависимости от параметров окружающей среды. Запорная же арматура используется для возможности перекрытия движения воды.

Ручной клапан. 

Виды запорно-регулирующей арматуры

Для начала оговоримся, что в данной теме мы рассматриваем только элементы отопительных схем частных домов и квартир, поскольку в общем случае спектр применяемой арматуры достаточно широк. Провести ее обзор в рамках одной статьи будет затруднительно.

Виды кранов для отопления

Итак, запорно-регулирующая арматура – это элементы системы, предназначенные для управления потоком теплоносителя путем частичного или полного перекрывания проходного сечения трубопроводов.

По большому счету, все элементы управления потоками, устанавливаемые в отопительных системах частных домов, можно разделить на такие группы:

  • запорные;
  • запорно-регулирующие;
  • смесительно-регулирующие.

Не стоит смешивать такие понятия, как запорно-регулируемая арматура и контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры). Также никакого отношения к управлению теплоносителем не имеют различные предохранительные и воздухоотводные клапаны, фильтры – грязевики и приборы учета.

Какие конкретно изделия выпускаются

Прицениваясь к радиаторам, нелишним будет сходу интересоваться ценой, а основное доступностью и простотой выполнения всех комплектующих. Так как далеко не всегда в комплектацию изделия входит нужная фурнитура.

Кое-какие производители с целью удешевления реализовывают лишь «голые» батареи. Либо закладывают в обязательный комплект самые недорогие детали.

Всю фурнитуру возможно условно поделить на пара направлений.

  • Самое простое это крепежная арматура, кронштейны, навесы и ножки для радиаторов отопления. Обычно все приспособления аналогичного замысла, каковые продаются вместе с батареей, вычислены на прочное основание, бетон либо кирпич. Обладателям каркасных и деревянных домов, и конструкций из пено либо газобетона, о креплениях необходимо позаботиться раздельно.
  • Различного рода заглушки, вентили для радиаторов отопления и другая запорная арматура, в большинстве случаев, реализуется раздельно и обязана всецело соответствовать не только материалу самой батареи, вместе с тем диаметру и типу трубной разводки.

Принципиально важно: особенное внимание направляться выделить материалу, из которого сделан радиатор. Так как, к примеру, заглушка для радиатора 3 4 (три четверти), на алюминиевых и биметаллических батареях возможно визуально однообразной. Но алюминиевое изделие не может выдержать громадное давление.

  • Еще одним направлением комплектующих есть учтено регулирующая аппаратура. Такие вещи как радиаторный распределитель тепла, и различного рода счетчики и манометры считаются узкоспециализированными изделиями. Из всей сопутствующей аппаратуры это самый дорогостоящий сектор, исходя из этого выбор тут лучше доверить специалистам.

Все эти узлы и детали смогут изготавливаться из различных материалов и соответственно иметь разную цена.

Дабы система работала четко, должны соблюдаться обязательные условия:

  • Каждая сопутствующая фурнитура не должна уменьшать проектные характеристики системы в целом. Коль уж мы говорим о радиаторах, то нужно, дабы теплоотдача, как минимум оставалась в пределах, на каковые показывает инструкция;
  • Любой специалист знает, что уровень качества сопутствующей фурнитуры не должно быть ниже качества изделия. Иными словами, китайская заглушка на радиатор отопления не устанавливается на итальянскую батарею;
  • И наконец, в случае если ремонт либо установка выполняются своими руками, то беря ту либо иную деталь, вы должны четко воображать целый процесс монтажа и предстоящей работы узла.

Назначение и функции запорной арматуры

Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий для трубопроводных магистралей, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса. Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости. Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно-измерительные приборы.

Арматура данного типа присутствует во всех трубопроводных магистралях промышленных производств, технических объектах бытового назначения (отопление, газо-, водоснабжение, канализация и т.д.), и составляет не менее 80% от общего количества используемых изделий в магистрали. Наибольшее распространение в качестве запорных элементов получили задвижки, вентили, краны, клапаны и затворы.

Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:

  • металлы (титан, алюминий);
  • сплавы (чугун, сталь, бронза);
  • полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).

При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.

Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.

В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:

  • промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
  • судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
  • сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
  • изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.

Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.

В данной статье рассмотрим виды запорной арматуры, действие которой направлено на изменение площади поперечного сечения трубопровода для регулирования скорости потока носителя или полной его остановки.

Где и для чего нужны краны

Начнем с ответа на второй вопрос — зачем.

Разные виды запорной арматуры применяются для:

  • Полного отключения участка системы отопления или отопительного прибора. Оно бывает необходимым, прежде всего, при ремонте или изменении конфигурации системы.
  • Для регулировки проходимости в ручном или полуавтоматическом режиме. Цель — изменение температуры в помещении.
  • Для сброса воздуха или теплоносителя. Первое необходимо для удаления из системы воздушных пробок. Перепад давления невелик, и завоздушивание стояка или отдельного участка контура не даст воде в системе отопления циркулировать. Второе выполняется при промывке отопительных приборов или при ремонтных работах.

Где устанавливается запорная арматура?

  • На вводе теплотрассы в дом. В отношениях жилищников с поставщиками тепла раздел зоны ответственности проходит по входным задвижкам на подаче и обратке.
  • На выходе из элеваторного узла.
  • На каждом стояке отопления. Ради ремонта или замены одного радиатора сбрасывать систему отопления всего дома нецелесообразно.

Полезно: однако в домах с верхним розливом это практикуется из соображений банальной экономии времени. Даже при идеальном состоянии вентилей на стояке часто бывает быстрее сбросить и запустить весь дом, чем искать в подвале и на чердаке нужные вентиля.

  • В частном доме — на байпасе, переключающем контур с естественной циркуляции на циркуляционный насос.

В зависимости от состояния вентилей циркуляция может быть естественной или принудительной.

  • На отдельных отопительных приборах и перемычках перед ними. Зачем нужны краны на перемычках? Все просто: они позволяют направить весь поток теплоносителя через радиатор, увеличив теплоотдачу прибора без увеличения его размеров.

Почему просто не убрать перемычку? Потому, что в этом случае мы лишимся возможности регулировать теплоотдачу батарей. Любой дроссель или термостат в том случае, если отопительный прибор размыкает контур, будет регулировать проходимость всего контура. То-то будут рады ваши соседи!

  • В верхних точках контура отопления. Это могут быть попарно соединенные стояки в домах с нижним розливом, расширительный бак в верхней точке подающего розлива на чердаке или верхние пробки отдельного радиатора. В общем, везде, где может скапливаться воздух, обязательно ставится устройство для его сброса.

Что такое ИТП?

ИТП, это комплекс, который, руководствуясь данными о состоянии температуры на улице и в помещениях, автоматически подбирает режим подачи теплоносителя в дом.

Рисунок 1. Индивидуальный тепловой пункт в сборе

Основные функциональные особенности ИТП:

  • Автоматическое поддержание температурного режима в помещениях, с учетом температуры на улице и в помещении, в зависимости от времени суток, рабочего календаря;
  • Подпитка системы теплоснабжения и водопровода по мере необходимости, осуществление водоподготовки;
  • Обеспечение необходимого давления теплоносителя и циркуляции в домовых сетях.

Контроль над параметрами подаваемого теплоносителя (температура, давление, расход), обеспечение защиты домовой системы от критических изменений одного или всех параметров одновременно;

Для выполнения этих функций, в состав ИТП входят:

  • Теплообменники;
  • Фильтры и оборудование водоподготовки;
  • Циркуляционные насосы;
  • Запорная арматура;
  • Датчики давления, температуры;
  • Система управления ИТП;
  • Соединительные трубы.

Для обеспечения сохранности пластинчатых теплообменников, в ИТП предусмотрено применение механических сетчатых фильтров. Задача этого устройства, предотвращение попадания в теплообменник механических частиц, которые могут находиться в теплоносителе. Их попадание в каналы теплообменника, может привести к его засорению, и как следствие выходу из строя.

Рисунок 2. Фильтр механический, сетчатый

Кроме того, в ИТП в обязательном порядке встраиваются обратные клапана, их задача, предотвращения попадания теплоносителя из домовой сети в подающую.

Рисунок 3. Клапан обратный

В ИТП, предназначенных для работы в домах, в качестве запорной арматуры используют шаровые краны. Они решают несколько задач при работе ИТП.

Обеспечение подачи теплоносителя в теплообменники, перекрытие потока теплоносителя и его слив из ИТП, при переходе в летний режим или при проведении обслуживания или ремонта. Регулировка подачи теплоносителя в определенных режимах, лежит на клапанах с электроприводами. Они работают по командам, поступающим от системы управления ИТП.

Рисунок 4. Запорный клапан с приводом

Диаметры применяемой запорной арматуры, определяется проектом на ИТП. Исполнения (фланцевое или приварное) так же определены проектом. Но опыт работ, показывает, что применение запорной арматуры с фланцевым присоединением целесообразнее. Существенно упрощается процесс сборки, в случае выхода его из строя, замена проводится в течении нескольких минут, в отличии от сварных конструкций. Шаровые краны применяемые в конструкции ИТП, изготовлены из обычных сталей, за исключением тех, которые относятся к водоснабжению, там применяются краны из нержавеющих сталей.

Читайте также:  Автоматические твердотопливные котлы: лучшие производители и цены

По вопросам приобретения трубопроводной арматуры ARI-Armaturen обращайтесь, отправив запрос на эл. почту [email protected]

Где нужно ставить клапан

В большинстве частных домов используются только ручные радиаторные вентили. Их вполне достаточно, чтобы настроить нормальную работу водяного отопления в коттеджах площадью до 500 м². Монтаж балансовых кранов магистрального типа производится в таких случаях:

  • в зданиях с разветвленной отопительной сетью, состоящей из множества стояков;
  • в многоквартирных домах, обогреваемых собственной котельной;
  • при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда мы разобрались с назначением балансировочных вентилей, укажем конкретные места их установки. Радиаторные краны нужно ставить на выходе батарей, а магистральные – на обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Если же элемент задействован в паре с автоматическим регулятором давления, то он может стоять как на подающем, так и обратном трубопроводе в зависимости от спроектированной схемы.

Пример схемы с групповой балансировкой стояков

Справка. В алюминиевых и стальных радиаторах с нижним подключением балансировочный кран встроен в специальную фурнитуру, предназначенную для присоединения подводок к таким приборам.

Выделим моменты, когда ставить регулирующие клапаны не нужно:

  • в тупиковых системах небольшой протяженности с равными по гидравлике «плечами»;
  • если все батареи оснащены термостатическими клапанами с преднастройкой;
  • на последнем (тупиковом) радиаторе;
  • в системах отопления коллекторного типа.

Специальная арматура для нижнего подключения оснащается встроенными балансирующими клапанами

Терморегуляторы с преднастройкой, стоящие на подаче воды в батарею, одновременно играют роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора достаточно установить отсекающий шаровой кран. Такая же арматура монтируется на подводках последнего в цепочке радиатора, поскольку регулировать его бессмысленно, он должен быть открыт полностью.

Способы установки и правила монтажа

Разнообразие запорной аппаратуры, без которой не сможет работать ни один коллектор, приводит к тому, что заниматься ее установкой и обслуживанием должен специально обученный персонал. У каждой разновидности арматуры имеются свои особенности, которые нужно учитывать при монтаже и проведении сервисных мероприятий. При этом практически всегда применяются специальные инструменты и оснастка. От того, насколько квалифицированно произведены пусконаладочные работы, зависит долговечность и безопасность функционирования объекта.

Соединить запорно регулирующие элементы с трубой можно несколькими способами. Для этого потребуются:

  1. Муфты на внутренней резьбе.
  2. Цапфы с наружным уплотнителем.
  3. Ниппели.
  4. Фланцы. Если диски, прокладки и болты изготовлены из качественного материала, а равномерную и плотную протяжку гарантирует квалификация персонала, подобное соединение обеспечит необходимую герметичность на долгое время.
  5. Сварка. Является наиболее надежным способом стыковки трубопровода и добавочных элементов.

Кроме подбора метода соединения деталей, важно соблюдать основные правила, позволяющие избежать внеплановых ремонтов и аварийных ситуаций.

Они несложны:

  1. Перед сборкой все детали необходимо очистить при помощи сжатого воздуха, пара или воды. Во время сварочных работ требуется постоянно контролировать место соединения, так как образование окалины может нарушить герметичность.
  2. Предварительный осмотр фланцев на предмет неровностей на ровной части — зеркале. Не допускается наличие ржавчины, царапин и прочих повреждений. Такие детали надо очистить и отшлифовать.
  3. Нежелательно располагать узел с запорной арматурой на местности со сложным рельефом. Возникающее на точке изгиба напряжение металла может повредить как соединение, так и саму арматуру. В результате появятся утечки и возникнет аварийная обстановка.
  4. Установка обратного клапана обеспечит стабильный поток, защищенный от гидравлического удара при скачках давления внутри магистрали.
  5. Запорная арматура большого диаметра устанавливается на дополнительное основание для недопущения повреждения крепежных деталей и разгерметизации швов.
  6. Во избежание поломки не стоит прилагать к регулировочной аппаратуре излишних усилий при открывании и закрывании.
  7. Если детали трубопровода изготовлены из нержавеющей стали, их установку требуется осуществлять в открытом состоянии.
  8. Условия хранения.

Чтобы отключающая арматура, предназначенная для монтажа на участке магистрали или в конечной точке, работала долгое время без сбоев, аварий и замены, нужно обеспечить оптимальные условия при складировании. Место, где собирают детали трубопроводов, должно быть сухим, темным и без сквозняков. Укомплектованные резиновыми прокладками изделия должны находиться в приоткрытом виде. Если уплотнители металлические, то при консервации такая арматура тщательно закрывается для предотвращения попадания внутрь мелкого мусора.

Кроме того, каждая разновидность регулировочно-запорного механизма имеет свои специфические черты хранения и монтажа, которые предписаны заводом-изготовителем:

  1. Установка дисковых поворотных затворов производится при открытом их положении на 25%. Это предотвращает повреждение прокладки. Закручивание гаек должно быть постепенным.
  2. Для монтажа обратного клапана надо подбирать ответные фланцы такого же диаметра. Необходим строгий контроль расстояния между ним, проверка правильного направления хода потока и режима пульсации.
  3. Сборка шиберных задвижек допустима только после контроля индикатора положения и направления потока. Проведя гидравлическое испытание, следует проверить герметичность и при необходимости подтянуть болтовые соединения.
  4. Горизонтальное расположение и слабое давление при монтаже обратного клапана шарового типа требует повышенной осторожности. Для избежания перепадов давления возможен небольшой перекос при его установке. Клапан с одной створкой перемещается между фланцами с помощью вертикально расположенного крючка перпендикулярно трубе. До установки двустворчатого приспособления нужно проверить работоспособность пружинного механизма.
  5. Запрещено зажимать в тиски и разбирать шаровый кран. До поступления в продажу каждое изделие проходит на предприятии испытание на герметичность с помощью воды или воздуха. Вмешательство в конструкцию может стать предлогом для снятия арматуры с гарантии.
Читайте также:  Как сделать котел на дровах своими руками

Применение современных устройств для регулирования параметров потоков в магистралях гарантирует надежную безаварийную работу магистралей во всех отраслях жизнедеятельности человека от водяных коллекторов до атомной энергетики. Но, кроме качественных деталей, необходимо также, чтобы все работы по монтажу и обслуживанию выполнялись персоналом с высокой квалификацией с соблюдением правил и требований к конкретному оборудованию.

Особенности гидравлики современных систем

Потребность в экономии энергоресурсов привела к тому, что каждый радиатор регулируется индивидуально. Современные системы отопления широко используют автоматическую запорно-регулирующую арматуру. Это могут быть терморегуляторы, регуляторы расхода, регуляторы перепада давления, перепускные клапаны. Даже ручная арматура чаще всего допускает возможность модернизации. Если раньше считалось, что отопительные системы имеют установившийся характер потока жидкости, то теперь их приходится проектировать с учетом того, что давление на отдельных участках может меняться произвольным образом и в очень короткое время. Создаются условия для возникновения гидроудара, крайне опасного для гидравлических систем физического явления.

Пиковые значения давления при гидроударе могут значительно превышать действующее давление в магистрали. Особенно разрушителен положительный гидроудар от резкого закрывания задвижки или шарового крана. Возможны всякие бедствия, вплоть до разрыва труб по длине или разгерметизации радиаторов. Для предотвращения гидроудара используются различные устройства, которые часто объединяют в группы безопасности.

Есть еще одна проблема, возникающая в современных отопительных системах. Любой из регуляторов частично перекрывает поток, создавая перепад давления и турбулентность, служащую источником шума. Легкие алюминиевые и тонкостенные стальные радиаторы — прекрасные резонаторы, этот шум только усиливающие. Мало того, что создается немалый дискомфорт, но и вибрация действует разрушительно на все соединения в системе. Для борьбы с этим явлением приходиться применять специальные устройства и методы.

Виды и особенности конструкции клапанов для отопления

В настоящее время для работы перепускных клапанов применяются два различных по своей сути принципа работы – пружинный и рычажно-грузовой. Последний чаще всего используются для больших магистралей центрального отопления. Рассмотрим специфику работы каждого из них.

Пружинные клапана

Схема пружинного перепускного клапана

Этот сбросной предохранительный клапан системы отопления устанавливается в частных домах и квартирах.

Принцип действия этого механизма заключается в следующем. Поток жидкости воздействует на затвор капана, движение которого ограничивается пружиной. Как только значение давления превысит силу сжатия пружины – шток поднимется вверх. В результате этого теплоноситель поступит в выходной патрубок. После стабилизации внутреннего объема воды пружина клапана предохранительного для котла отопления вернет затвор в исходное положение. В итоге поток теплоносителя перестает поступать в выходной патрубок.

Рычажно-грузовой клапан

Рычажно-грузовой клапан

Такой тип сбросного предохранительного устройства применяется для трубопроводов больших диаметров (от 200 мм). В нем вместо пружины усилие на шток оказывает груз с различной массой.

Перед тем как подобрать предохранительный клапан для системы отопления с подобной конструкцией, необходимо ознакомиться со спецификой его эксплуатации. Прежде всего – это грубая настройка критического значения давления. Сделать это можно изменяя массу на внешнем рычаге. У пружинных моделей это можно сделать провернув регулирующий колпачок. Причем минимальное изменение значения давления может составлять 0,2 бар.

Как выбрать

Прежде всего, если нет опыта выполнения сантехнических работ, к подбору арматуры желательно привлечь специалиста, способного объективно оценить критерии качества товара:

  • приобретению товара на рынке следует предпочесть профильный магазин, где тщательно производится контроль качества товара;
  • сравнительная ее дешевизна должна насторожить – где бывает бесплатный сыр – известно всем;
  • необходимым условием приобретения является целостность корпуса изделий, сколы, трещины и даже царапины недопустимы;
  • нужно выяснить данные на производителя вплоть до проверки сертификатов качества и производителя;
  • нужно убедиться в соответствии присоединительных размеров арматуры размеру труб;
  • поворотный элемент крана или вентиля должен соответствовать месту установки в системе, чтобы пользование им было удобным;
  • выясните материал запирающего элемента, если он изготовлен из пластика, изделие будет дешевле, но металлические детали долговечнее, выбор за покупателем;

Видео

Условные обозначения материалов корпуса арматуры

Материал корпуса Обозначение

материала

Материал корпуса Обозначение

материала

Сталь углеродистая с Латунь и бронза б
Сталь кислотостойкая и нержавеющая нж Винипласт вп
Чугун серый ч Сталь легированная лс
Чугун ковкий кч Алюминий а

На третьем — порядковый номер изделия. На четвертом — условное обозначение материала уплотнительных колец: б — бронза или латунь; нж — нержавеющая сталь; р — резина; э — эбонит; бт — баббит; бк — в корпусе и на затворе нет специальных уплотнительных колец.

Например, обозначение крана ПбЮбк расшифровывается так:

11 — вид арматуры (кран), б — материал корпуса (латунь), 10 — порядковый номер изделия, бк — тип уплотнения (без колец).

Большинство видов арматуры состоит из запорного или дроссельного устройства. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор.

Перемещение затвора внутри корпуса относительно его седел изменяет площадь отверстия для прохода газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления.

В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей газопровода, называют уплотнительными. В дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулируемый проход для газа, называют дроссельными.