ЯЗЫК 
English
русскийДля большинства жилых систем Подпружиненный предохранительный клапан прямого действия Размер, соответствующий номинальному рабочему давлению системы, является правильным и соответствующим нормам выбором для защиты труб и арматуры от опасного избыточного давления.
Предохранительные клапаны с пилотным управлением используются в крупных коммерческих и промышленных системах, где более высокие объемы потока и более высокая точность заданных значений делают более простую подпружиненную конструкцию слишком неточной.
В каждой закрытой системе водоснабжения создается давление там, где оно не должно быть — тепловое расширение в баке водонагревателя, выход из строя редукционного клапана, всплеск муниципального водоснабжения после ремонта основного водопровода. Вся задача предохранительного клапана состоит в том, чтобы открыться до того, как давление нанесет ущерб, и снова закрыться, как только он станет безопасным, и механизм, выполняющий эту работу, выглядит очень по-разному в зависимости от системы, которую он защищает. Сравнение типов главных клапанов рядом проясняет, почему водопроводчик выбирает другой клапан в частном доме, чем инженер указывает для коммерческой котельной.
Чем предохранительный клапан отличается от редукционного клапана
Эти два компонента постоянно путаются, поскольку оба управляют давлением в системе, но решают противоположные задачи. Редукционный клапан (PRV) встроен в линию и постоянно снижает входное давление питания до безопасного рабочего уровня — он всегда частично открыт, дросселируя поток. Клапан сброса давления остается полностью закрытым при нормальных условиях и открывается только тогда, когда давление превышает установленный порог, стравливая лишнюю воду или пар до тех пор, пока давление не упадет до безопасного уровня.
Спутать эти два компонента в конструкции системы — это реальный риск: сам по себе PRV не может защитить от внезапного скачка давления из-за теплового расширения, поскольку он предназначен для снижения установившегося давления подачи, а не для сброса избыточного давления, создаваемого после него. Именно поэтому большинство требований кода требуют, чтобы оба компонента работали вместе, а не рассматривали один как замену другого.
Предохранительные клапаны прямого действия и пилотные предохранительные клапаны
В предохранительных клапанах прямого действия пружина прижимается непосредственно к диску или тарелке — когда давление в системе превышает установленное усилие пружины, диск поднимается и вода вытекает. В клапанах с пилотным управлением используется небольшой вторичный пилотный клапан для измерения давления и управления большим основным клапаном, что обеспечивает гораздо более точный контроль над тем, когда и насколько именно открывается главный клапан.
- Точность заданного значения: Клапаны прямого действия обычно обеспечивают точность в пределах около 10 % от номинальной уставки, что достаточно для большинства жилых и легких коммерческих помещений. Клапаны с пилотным управлением имеют более жесткие допуски, часто в пределах 1–3%, что имеет значение в системах, где отклонение в несколько фунтов на квадратный дюйм влияет на последующее оборудование.
- Поведение реакции вблизи заданного значения: Клапаны прямого действия могут начать «кипеть» — слегка приоткрываться — когда давление приближается к заданному значению, иногда теряя небольшое количество воды, прежде чем потребуется полный сброс давления. Пилотные конструкции открываются более решительно при достижении точного порога.
- Пропускная способность: Клапаны с пилотным управлением обычно выдерживают значительно более высокие скорости потока для клапана данного размера, поэтому они доминируют в крупных коммерческих котлах и паровых системах, где быстрое изменение давления требует быстрого сброса большого объема.
Клапаны температуры и давления (T&P) в сравнении с автономными Клапаны сброса давления
Для водонагревателей особенно необходим комбинированный клапан, который реагирует как на избыточную температуру, так и на избыточное давление, поскольку любой из них в отдельности может привести к выходу из строя резервуара. Автономный предохранительный клапан только контролирует давление и не имеет возможности обнаружить выход из-под контроля температуры, даже если давление еще не достигло заданного значения.
Требуется практически для всех бытовых водонагревателей. Открывается, если температура превышает примерно 210°F или давление превышает номинальное заданное значение (обычно 150 фунтов на квадратный дюйм), в зависимости от того, какой порог достигается первым.
Используется в закрытых системах, где температура не имеет значения — расширительные баки, системы давления в скважинах и муниципальные линии водоснабжения, защищенные только от теплового расширения или скачков подачи.
Установка отдельного клапана, работающего только под давлением, на водонагревателе вместо надлежащего клапана T&P устраняет критический уровень безопасности, поскольку отказ термостата может привести к тому, что температура резервуара и внутреннее давление поднимутся вместе до опасного состояния выброса пара, которое клапан только под давлением не уловит, пока давление не превысит его пороговое значение.
Пружинные и мембранные механизмы
Помимо конструкции прямого действия и пилотного управления, внутренний механизм, герметизирующий клапан, также различается. Подпружиненные тарельчатые клапаны являются наиболее распространенными и простыми, в них используется винтовая пружина, откалиброванная по определенному заданному значению. В мембранных клапанах используется гибкая мембрана, реагирующая на давление с одной стороны, обеспечивающая более плавное и постепенное открытие, что снижает эффект гидроудара, который иногда наблюдается при резком открытии тарельчатых клапанов.
| Механизм | Открытие поведения | Общее использование |
| Подпружиненная тарелка | Резкое и быстрое открытие в заданной точке | Жилой, общий водопровод |
| Диафрагменный стиль | Постепенная, более плавная модуляция | Системы, чувствительные к гидравлическому удару |
| Пилотный | Точный отклик с высоким потоком | Коммерческие котлы, промышленный пар |
Выбор предохранительного клапана для системы, которую он защищает
Занижение размера предохранительного клапана является одной из наиболее распространенных и опасных ошибок при проектировании системы, поскольку клапан, который не может спускать воду достаточно быстро, чтобы соответствовать создаваемому давлению, не сможет вовремя вернуть систему к безопасному давлению. Выбор размера зависит от максимально возможного потока в системе, а не только от диаметра трубы, поэтому производители публикуют номинальную пропускную способность вместе с заданными значениями давления, а не определяют размер только на основе размера трубы.
- Бытовые водонагреватели: Размер соответствует номинальной мощности резервуара в БТЕ, в соответствии с диаграммой производительности производителя распределительного клапана, а не с общим предположением о размере трубы.
- Системы колодцев с расширительными баками: Размер соответствует максимальной скорости потока скважинного насоса, чтобы гарантировать, что клапан может выпускать воздух быстрее, чем насос может создавать давление.
- Коммерческие котельные системы: Размер рассчитывается с использованием формул производительности, опубликованных ASME, на основе выходной мощности в БТЕ, объема пара и номинального давления в системе, что обычно требует расчета инженера, а не практической оценки.
Тестирование и распознавание ранних признаков сбоя
Предохранительные клапаны — это предохранительные устройства, которые большую часть времени бездействуют, что делает периодические испытания необходимыми, а не необязательными. Производители обычно рекомендуют вручную поднимать испытательный рычаг на распределительных клапанах в жилых домах не реже одного раза в год, чтобы убедиться, что клапан не заклинивает из-за скопления минералов - клапан, который не открывается во время ручного испытания, представляет собой реальный риск, поскольку заклинивший клапан вообще не обеспечивает никакой защиты во время реального события избыточного давления. Предупреждающие знаки, на которые стоит обратить внимание, включают в себя капание воды из выпускной трубы при нормальных условиях эксплуатации, клапан, который не полностью закрывается после испытания, или видимое скопление минеральных отложений вокруг седла клапана.
