Запорная и регулирующая арматура отопления

Запорная и регулирующая арматура отопления

Запорная и регулирующая арматура – важнейший элемент системы отопления. Запорно-регулирующие устройства предназначены для отключения трубопроводов и оборудования, регулирования величины расхода теплоносителя, удаления воздуха, выполняют предохранительную функцию. Материал публикации дает обзор видов арматуры, ее устройства, сферы применения и выполняемых функций.

Следует сразу отметить, что четкого разграничения на запорную и регулирующую арматуру производить не следует. Большинство устройств клапанного типа и кранов могут выполнять как отключение, так и регулировку расхода теплоносителя. Основным отличием можно назвать точность регулировки – она варьируется по точности.

Шаровые краны   

Шаровые краны – один из самых распространенных видов запорной арматуры. Используются они чаще всего именно для отключения отдельных элементов системы – радиатора, конвектора, насоса, котла, участка трубопровода. Регулировка величины массового расхода теплоносителя шаровыми кранами может производиться, но точность регулировки весьма условная.

В конструкцию крана входят следующие компоненты:

  1. Корпус с присоединительными резьбами;
  2. Шток;
  3. Ручка штока (маховик);
  4. Шар с отверстием;
  5. Уплотнение штока;
  6. Уплотнение шара.

Шар имеет отверстие, соответствующее по диаметру подключаемому трубопроводу, присоединен к штоку. Шаровый элемент расположен внутри корпуса, наружная поверхность его уплотнена фторопластом. На шток установлен маховик – длинная ручка или «бабочка». Под усилим маховика шар вращается на 900 – в параллельном потоку положении кран открыт, в перпендикулярном – закрыт. Промежуточные положения позволяют выполнять «грубую» регулировку величины проходящего потока воды.

Шаровые краны бывают двух типов:

  1. Резьбовые;
  2. Резьбовые со сгоном.
Шаровые краны с различными резьбами
Шаровые краны с 3 типами резьбы

Резьбовые делятся на 3 подвида – с двумя наружными резьбами, двумя внутренними резьбами, с внутренней и наружной резьбой. Выбор типа резьбового соединения зависит от конкретных условий, места расположения устройства, удобства монтажа.

Резьбовые шаровые краны со сгоном, известным под названием «американка», обладают важным преимуществом – разборным соединением. Чаще всего краны этого типа устанавливаются в точках, где необходимо отключить оборудование от системы трубопроводов без освобождения сети от теплоносителя.

Шаровые краны со сгоном
Шаровые краны со сгоном «американка»

Простейшим примером может служить радиатор отопления. Сгон резьбовой частью вворачивается в проходную заглушку отопительного прибора, в ответную часть крана вворачивается переходник трубопроводной системы.

При снятии радиатора краны перекрываются, гайка сгона отворачивается. Таким образом, радиатор отключен от трубопроводов и может быть снят – для замены, ремонта, промывки. При этом не требуется останавливать работу всей системы отопления, сливать воду. Такой способ неприменим только в одном случае – если отсутствует возможность движения теплоносителя помимо радиатора, в однотрубной схеме обвязки без байпаса-перемычки.

Шаровые краны производятся из латуни, силумина, нержавеющей стали. Шар обычно выполняется из латуни или нержавейки. На корпус изделия наносятся условное рабочее давление и условный диаметр изделия. Краны выпускаются в 2 исполнениях – прямые и угловые.

Запорно-регулирующие клапаны

Запорно-регулирующие клапаны
Регулирующие вентили отопления

Запорные клапаны, известные также как регулирующие вентили (ручные), также предназначены для отключения коммуникаций. По сравнению с шаровыми кранами они обладают более высокой точностью регулировки.

По своему устройству вентили представляют из себя шток, размещенный внутри корпуса. Шток изменяет свое положение по высоте, вращаясь через резьбу с помощью маховика. На нижней части штока закреплен тарельчатый клапан с уплотнением из фторопласта, паронита и так далее.

Двигаясь в перпендикулярном направлению потока направлении клапан прикрывает проходное сечение вентиля при опускании штока, открывает при поднятии, изменяя таким образом величину расхода теплоносителя.

Вентили производятся из латуни, бронзы, сталей различных марок. К трубопроводам арматура этого типа присоединяется с помощью резьб, фланцев, приваривается электросваркой (редко и только стальные изделия). На корпусе изделия нанесена маркировка – условные диаметры и давление, стрелка, указывающая направление движения теплоносителя.

Терморегулирующий клапан

Термостатический клапан
Терморегулирующий клапан с термоголовкой

По своему устройству терморегулирующий клапан напоминает запорно-регулирующий (ручной). Отличие состоит в том, что шток устройства этого типа подпружинен, в движение его приводит термоголовка или сервопривод при изменении контролируемой температуры. Верхняя часть термостатического клапана адаптирована под установку термоголовки. Остальные характеристики и конструктивные особенности одинаковы с ручными вентилями (запорными клапанами).

Игольчатый кран

Игольчатый кран отличается от запорно-регулирующего вентиля устройством исполнительного элемента. Он выполнен в виде конуса, поэтому получил название игольчатого. При изменении положения конуса (поднятии или опускании штока) изменяется проходное сечение устройства и соответственно количество проходящего теплоносителя.

Достоинством игольчатых кранов является однородность и плотность исполнительного элемента – конуса. При работе регулирующих вентилей часто бывают случаи отрыва накладки клапана – у конусных кранов этого нет. Но с другой стороны, накладку вентиля можно заменить, а вот конус при повреждении (коррозии, износе) неремонтопригоден. Игольчатые краны, как шаровые и регулирующие вентили, производятся в двух исполнениях – угловом и прямом.

Задвижка

Задвижка
Задвижка системы отопления

Задвижки предназначены в основном для полного отключения трубопроводов, регулировка расхода в силу особенностей устройства практически не осуществляется. Исполнительным элементом в задвижке служит плоскостной элемент овальной или клинообразной формы, который при опускании штока по резьбе перекрывает поток воды. Элемент бывает одинарный или сдвоенный.

Материалом изготовления задвижек является углеродистая сталь, чугун, нержавеющая сталь. Присоединение устройств производится через фланцевые соединения. Задвижки имеют обычно большие диаметры и применяются чаще всего на магистральных трубопроводах отопления. На корпусе устройства нанесены величины условного давления и температуры.

Балансировочный клапан

Балансировочные вентили схожи по конструкции с регулирующими, но обладают более точной настройкой, оснащаются дополнительными элементами для сброса воздуха и измерения расхода рабочей среды.

Шток балансировочных клапанов часто имеет угловое наклонное расположение, резьба движения имеет малый шаг – этим обеспечивается точность настройки. Задачей балансировочной арматуры является взаимная балансировка расходов теплоносителя по отдельным участкам системы отопления. Некоторые модели клапанов оснащаются расходомерами – они незаменимы в том случае, если проект отопления разрабатывался с помощью специальных программных продуктов.

Программа рассчитывает рекомендуемую величину расхода теплоносителя для каждой отдельной ветки или контура водяного теплого пола. При наличии этих значений на расходомерах балансировочных вентилей устанавливается соответствующее значение, не требуется производить долгую и трудную экспериментальную балансировку системы отопления.

Материалом изготовления обычно служит латунь, на корпус нанесена соответствующая маркировка – температура, давление, направление потока.

Термостатический смеситель

Термостатический смеситель (двух или трехходовой) служит базовым элементом комплексов напольного отопления – водяного теплого пола. Основными конструктивными элементами устройства являются тарельчатые клапаны, расположенные на штоке около отверстий входа холодного и горячего теплоносителя в камеру смешения.

В соответствии с заданным параметром температуры (задается вручную или с помощью термоголовки) клапана открывают проход теплоносителю в необходимой пропорции. После смешивания горячей и остывшей воды в камере смешения смесь с заданной температурой поступает на выходящий патрубок устройства. Иногда рабочим элементом термосмесителей служит биметаллическая пластина.

Термостатические смесители изготавливают из латуни, они имеют резьбовое соединение. На корпусе нанесена объединенная стрелка, указывающая итоговое направление готового теплоносителя и маркеры входа горячей и холодной воды.

Обратный клапан

Обратный клапан
Обратный клапан

Обратный клапан – простое устройство, предназначенное для предотвращения обратного тока теплоносителя. В корпусе установлен подпружиненный тарельчатый клапан, который находится в нормальном положении «закрыто» — притянут пружиной. При возникновении движения теплоносителя в разрешенном направлении пружина разжимается и клапан открывает проход.

При возникновении давления за клапаном тарельчатый элемент закрывает проход, препятствуя обратному протоку теплоносителя. Обратный клапан чаще всего устанавливают на нагнетании насоса – при работе других насосов он выполняет запирающую функцию, поддерживает заданные в сети направления движения теплоносителя.

Производится клапан из различных материалов – латуни, сталей, малые и средние диаметры имеют резьбовое присоединение, крупные – фланцевое. На корпусе нанесена стрелка, указывающая разрешенное направление движения воды и значения рабочих параметров – давление, диаметр.

Подпиточный клапан

Подпиточный клапан предназначен для автоматической подпитки системы отопления теплоносителем до заданного давления. Обычно он устанавливается на обратном трубопроводе, к нему подключается линия холодного водоснабжения.

В основе конструкции изделия лежат свойства мембраны, опирающейся на пружину. На мембрану оказывает давление теплоноситель системы отопления, она сжимает пружину. При падении заданного давления мембрана отпускает пружину – открывается проход объему воды из сети ХВС. При достижении заданного давления мембрана сжимает пружину и подпитка прекращается. Устройство имеет стандартную маркировку – направление, диаметр, давление.

Предохранительный сбросной клапан

Предохранительный сбросной клапан
Предохранительный сбросной клапан в группе безопасности

ПСК выполняет предохранительную функцию, обычно устанавливается на группах безопасности котла. Устройство его отличается простотой – подпружиненный клапан предварительно настроен изготовителем на давление открытия. Для систем автономного отопления оно составляет 3 кгс/см2.

При неконтролируемом повышении давления в системе клапан открывается и сбрасывает некоторый объем теплоносителя, предохраняя от повреждения избыточным давлением трубопроводов, оборудования, уплотнений резьбовых и фланцевых соединений.

Материал изготовления – сталь или латунь, присоединение – резьба или фланец, в маркировке указано давление срабатывания устройства.

Воздухоотводчики

Воздухоотводчики выполняют задачу освобождения оборудования от воздуха, препятствующего нормальной циркуляции в сети. В основном применяются 2 вида этих устройств:

  1. Автоматические;
  2. Кран (клапан) Маевского – ручной.
Устройство автоматического воздухоотводчика
Автоматический воздухоотводчик

Устройство автоматического воздухоотводчика на базе поплавка позволяет сбрасывать воздух из системы в независимом режиме. Устанавливать их рекомендуется в верхних точках комплекса – местах наиболее вероятного скопления воздуха. Зачастую они служат штатным элементом группы безопасности котла, имеют наружную резьбу для присоединения.

Краны Маевского
Разновидности кранов Маевского

Кран Маевского в основе своей конструкции имеет игольчатый клапан, который открывается вручную. Чаще всего эти устройства устанавливают на приборы отопления для периодического освобождения от воздуха.

Перепускной клапан

Перепускная арматура – предохранительное устройство, задачей которого является переброс части теплоносителя из зоны высоко давления в зону сниженного. Устанавливают их чаще всего между прямым и обратным трубопроводами отопления.

При регулировке расхода на отопительные приборы (ручной или автоматической) могут возникать ситуации, когда большинство радиаторов достигают заданной температуры и вход на них закрывается или сильно ограничивается. Тогда в системе резко повышается давление – это может привести к срабатыванию ПСК или повреждению системы при отсутствии такового.

Эту ситуацию нивелирует перепускной клапан – он пропускает излишек теплоносителя в зону с меньшим давлением и закрывается при снижении до заданного значения в контролируемой зоне. Устройство имеет стандартную маркировку.

Запорная, регулирующая, предохранительная арматура – обязательные элементы системы отопления. С их помощью достигается приемлемый режим работы комплекса, комфортная температура, проводятся отключения для ремонта и профилактики, сохраняется целостность оборудования и трубопроводов при возникновении нештатных ситуаций.