Регулирующий клапан на отопление - виды клапанов для систем отопления, их назначение и функциональные особенности

Клапаны системы отопления. Для чего предназначен каждый?

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Основные параметры регулирующей арматуры

Одним из основных параметров регулирующей арматуры является пропускная способность, численно равная расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м, протекающей через арматуру, при перепаде давлений 0,1 МПа (1 кгс/см). Она послужила базисом, на основе которого сформировано целое семейство параметров, содержащих словосочетание «пропускная способность»: условная пропускная способность, начальная пропускная способность, минимальная пропускная способность, относительная пропускная способность, действительная пропускная способность.

Не менее важный параметр ─ пропускная характеристика ─ зависимость пропускной способности от хода арматуры. Определенная экспериментальным путем, она носит название «действительная пропускная характеристика». Помимо нее есть еще линейная пропускная характеристика, равнопроцентная пропускная характеристика, специальная пропускная характеристика. А также другие характеристики: конструктивная характеристика (зависимость площади проходного сечения в затворе регулирующей арматуры от текущего хода), кавитационная характеристика, рабочая расходная характеристика.

Количественным критерием негерметичности в затворе регулирующей арматуры является параметр, носящий название относительная утечка. Конечно, регулирующая арматура должна обеспечивать герметичность при закрытии, но способность регулировать поток ─ важнее.

Поэтому для регулирующей арматуры особое значение имеют показатели, отражающие ее возможности регулирования рабочей среды, ─ диапазон регулирования, диапазон настройки регулятора, зона регулирования.

При разработке, конструировании, производстве и последующем использовании регулирующей арматуры во внимание принимаются также такие параметры, как нечувствительность, зона нечувствительности, коэффициент кавитации и другие.

Значение регулирующей трубопроводной арматуры

Регулирующей арматуре принадлежит важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры. Проводимые в России и за рубежом маркетинговые исследования, основанные на анализе мирового и отечественного рынков, неизменно фиксируют высокую долю регулирующей арматуры в общем объеме других видов трубопроводной арматуры.

Регулирование параметров потока рабочей среды, необходимое для эффективного управления технологическими процессами и контроля над ними, ─ технически очень сложная задача. В т. ч. и потому, что изменение положения регулирующего органа зачастую сопровождается динамичным изменением параметров рабочей среды ─ давления и скорости потока.

Без регулирующей арматуры невозможно обеспечить стабильность номинальных режимов и «штатное» протекание переходных процессов. Эффективно работающая регулирующая арматура ─ гарант нормального функционирования трубопроводного транспорта, оборудования энергетической и множества других отраслей.

Так, в теплоэнергетике ее использование помогает обеспечить эффективное управление работой котлов, их безопасную и экономичную эксплуатацию в расчетных режимах. Регулирующая арматура должна быть установлена на питательных линиях каждого котла. Регуляторы давления — обязательный атрибут тепловых пунктов с переменным расходом пара. Использование запорной арматуры для регулирования давления пара не допускается. Чтобы адекватно отвечать на вызовы времени, обусловленные общим усложнением технологий, повышением требований к экономичности и экологической безопасности промышленных систем, регулирующая арматура должна постоянно совершенствоваться. Основными приоритетами являются увеличение ее надежности, уменьшение энергоемкости, рост точности регулирования и быстродействия, повышение коррозионной стойкости. И при этом устройство регулирующей арматуры не может чрезмерно усложняться, поскольку она должна иметь приемлемую стоимость, оставаться удобной в эксплуатации, не требовать сложного и дорогостоящего технического обслуживания в межремонтный период.

Требования к регулирующей трубопроводной арматуре

К регулирующей арматуре предъявляется широкий комплекс требований, которым она должна отвечать на протяжении всего жизненного цикла. В частности, это требования по виду регулировочной характеристики и точности регулирования параметров. Например, регулирования продолжительности циклов закрывания и открывания, а также фиксации затвора в нужном промежуточном положении.

Регулирующая арматура должна быть прочной и жесткой, без пластических и упругих деформаций переносить высокие механические нагрузки.

Как и любая другая трубопроводная арматура, регулирующая арматура не вправе не быть герметичной. Как по отношению к внешней среде, так и к разделяемым затвором участкам трубопровода.

Регулирующая арматура должна быть надежной и долговечной, т. е. способной на протяжении заданного срока гарантированно выполнять свои функции. Гарантированно ─ значит с допустимой интенсивностью отказов, с заданной вероятностью выполняя установленное число циклов срабатывания до первого отказа.

Эксплуатация регулирующей арматуры должна быть удобной и не сопровождаться значительными эксплуатационными расходами. Это означает, что обслуживание регулирующей арматуры не предполагает частой и трудоемкой регулировки, смазки и т. д. Это особенно важно для арматуры, расположенной в необслуживаемых помещениях, установленной на удаленных участках трубопроводов или производствах непрерывного цикла, остановка которых для проведения профилактических работ крайне нежелательна.

Виды клапанов для систем отопления, их назначение и функциональные особенности

В комплектацию любой отопительной системы должны входить элементы регулировки и безопасности. С их помощью происходит изменение параметров теплоснабжения – стабилизация работы, автоматическая настройка. Для этих целей используются клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой.

Назначение клапанов для отопления

Автономное или централизованное теплоснабжение должно адаптироваться под текущие значения параметров – давление и температуру в системе. Для выполнения этой задачи необходим байпасный клапан в системе отопления, смесительный, предохранительный и другие.

В отличие от запорной арматуры они работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Все регулирующие клапана отопления должны соответствовать параметрам конкретного теплоснабжения.

Для этого необходимо сначала рассчитать характеристики, составить подробную схему и согласно полученным данным выбрать оптимальный спускной клапан отопления и другие виды подобных элементов.

Основными критериями являются:

• Температурный режим работы системы. Запорный клапан на отопление должен нормально функционировать даже при критическом термическом воздействии;
• Давление – номинальное и максимальное. Каждый редукционный клапан системы отопления имеет определенные границы срабатывания, которые должны быть ниже максимального на 5-10%;
• Вид теплоносителя – вода или антифриз. В последнем случае возможны сбои в работе, так как воздушный клапан для отопления не рассчитан на жидкость с большей плотностью, чем вода.

Подходящий клапан для стравливания воздуха из системы отопления выбирается еще на стадии расчета. Работа этого устройства и аналогичных ему компонентов должны стабилизировать состояние системы в случае возникновения риска аварийных ситуаций. Поэтому необходимо знать принцип работы и виды клапанов для теплоснабжения.

Некоторые эксплуатационные характеристики указываются непосредственно на корпусе перепускного клапана для отопления. Если же этого нет – обязательно необходима профессиональная консультация.

Перепускные отопительные клапаны

Нередко во время работы теплоснабжения происходит превышение температурного режима. Это провоцирует рост давления и как следствие – разрушение компонентов системы. Для своевременного удаления части теплоносителя необходим перепускной клапан для отопления.

Принцип работы этого компонента прост – на седло байпасного клапана в системе отопления постоянно воздействует давление теплоносителя. Когда усилие пружины будет меньше, чем внешний напор – происходит смещение штока и вывод некоторой части горячей воды. После стабилизации давления седло возвращается в исходное положение.

Есть два вида регулирующих клапанов отопления – с постоянным значением давления срабатывания и возможностью ручной установки этого параметра. Для автономных систем теплоснабжения рекомендована установка второго типа, так как их можно адаптировать под любые параметры.

Клапан давления для отопления выполняет следующие функции:

• Уменьшает гидравлическую нагрузкуна циркуляционный насос;
• Предотвращает появление ржавчины. При превышении температуры происходит выделение кислорода. Он является основной причиной окисления металлических компонентов отопления;
• Снижает уровень шума теплоснабжения. Без клапана давления для отопления может увеличиться циркуляция воды и как следствие – повысится вибрация и шум.

Этот элемент устанавливается только для закрытых систем. В гравитационном отоплении клапан давления для теплоснабжения не нужен. В случае превышения температурного режима расширение теплоносителя компенсируется с помощью открытого расширительного бака.

Байпасный клапан в системе теплоснабжения входит в обязательную комплектацию группы безопасности. Также он устанавливается в самой высокой точке схемы и на ответственных участках.

Виды регулировочных клапанов для отопления

Нормальная работа теплоснабжения невозможна без минимального набора регулирующих клапанов. Они предназначены для стабилизации параметров отопления и изменения их значений в зависимости от выставленных настроек.

Принцип работы редукционных клапанов системы отопления основан на ограничении притока теплоносителя путем изменения сечения трубопровода. Для этого в конструкции есть регулировочная головка и запорная арматура. Перепускные клапана для теплоснабжения разделяются на следующие виды:

• С ручной регулировкой потока;
• С механической термоголовкой. При температурном воздействии на термический элемент происходит его расширение и давление на седло клапана. В результате этого шток опускается, ограничивая приток теплоносителя;
• С сервоприводом. Для работы этого типа регулирующего клапана теплоснабжения управляющий элемент подключается к блоку управления (программатору) или термодатчику. При получении управляющей команды с помощью сервомеханизма изменяется положение штока и как следствие – регулируется объем притока теплоносителя.

Эти типы редукционных клапанов систем теплоснабжения позволяет изменять основной параметр – температурный режим работы. Установка регуляторов осуществляется в обвязке радиаторов, батарей, в коллекторных узлах теплого пола.

Монтаж регулировочного клапана нужно осуществлять таким образом, чтобы исходящее тепло от батарей не воздействовало на термоэлемент.

Назначение балансировочного клапана в отоплении

Еще одной разновидностью контролирующей арматуры является балансировочный клапан в системе отопления. Конструктивно он схож с регулировочным, но имеет ряд особенностей эксплуатации и монтажа.

Назначение балансировочного клапана для отопления – регулирование объема теплоносителя в зависимости от значения его температуры. Их установка является необязательной для систем с небольшой протяженностью или без проблем с тепловым распределением. Они монтируются на каждый контур отопления.

После монтажа запорного клапана на отопление улучшатся следующие показатели теплоснабжения:

• Равномерное распределение тепла по всем отопительным контурам;
• Обеспечение гидравлической стабилизации системы, отсутствие резкого перепада давления;
• Снижение затрат на отопление – оптимизируется расход топлива, стабилизируется тепловой режим работы;
• После установки балансировочного клапана в систему отопления появляется возможность частично или полностью отключать отдельные контуры от общего теплоснабжения.

Для осуществления контроля текущих показаний давления температуры в конструкции клапана предусмотрены штуцеры для установки термометром или манометров. В зависимости от конструкции регулировка потоков теплоносителя выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Балансировочные клапана монтируются в коллекторных системах частных домов или в двухтрубном отоплении многоквартирного жилого здания.

Защитные отопительные клапаны

Помимо перепускного клапана отопления для нормальной работы системы необходим монтаж других типов регулирующей и защитной арматуры. В процессе работы теплоснабжения может появиться избыток воздуха, произойдет обратное движение теплоносителя. Для предотвращения этих явлений следует заранее предусмотреть монтаж воздушного клапана для отопления и обратного.

В зависимости от функционального назначения существует два вида защитных клапанов – для удаления воздуха из системы и предотвращения обратного движения воды в трубах. Без этих элементов работа системы может быть нестабильна, что приведет к нарушению температурного режима, дестабилизации давления и созданию аварийных ситуаций.

Установка защитных клапанов выполняется на следующих участках системы:

• В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
• На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
• В самой высокой точке схемы – для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Защитные клапана не должны ухудшать показатели работы отопительной системы. В первую очередь они устраняют возможные сбои в работе теплоснабжения. В «неактивном» состоянии эти компоненты системы не должны ухудшать скорость движения теплоносителя, влиять на температурный режим.

Для предотвращения резкого перепада давления в узле подпитки необходим монтаж спускной клапан отопления. Он предотвратит резкий скачек давления.

Воздушный клапан отопления

Во время работы теплоснабжения в трубах и радиаторах могут образовываться воздушные пробки. Причиной этому является большое содержание кислорода в воде, значение температуры теплоносителя свыше +100°С. В результате происходит окисление металлических компонентов, изменяется температурное распределение. Во избежание этих ситуаций необходима установка клапанов для стравливания воздуха из системы отопления.

В первую очередь воздушный клапан для теплоснабжения монтируется в группе безопасности вместе со спускным и манометром. В схеме отопления они располагаются на прямой ветке, ведущей от котла. В этом месте наиболее высокая температура теплоносителя, а также максимальные показатели давления. В коллекторной схеме обязателен монтаж спускных клапанов теплоснабжения на каждой гребенке.

Воздухоотводчики разделяются на два вида, каждый из которых предназначен для монтажа на определенных участках системы:

• Кран Маевского. Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
• Автоматический воздухоотводчик. Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Для последней модели важно соблюдать условия эксплуатации. После долгого простоя велика вероятность, что некоторые подвижные компоненты «залипнут» и тогда воздухоотводчик не сработает. Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую.

Большинство моделей клапана для стравливания воздуха из системы теплоснабжения рассчитаны для давления от 0,5 до 7 бар.

Обратный клапан отопления

В гравитационных системах и в схемах отопления без циркуляционного насоса всегда есть вероятность изменения направления движения воды. В этом случае возможно повреждение теплообменника котла из-за перегрева, а также выхода из строя других компонентов. Для предотвращения подобных ситуаций монтируется обратный клапан.

В больших схемах отопления устанавливают шариковый клапан теплоснабжения. Под действием обратного потока воды шар из полимера перекрывает трубопровод, тем самым предотвращая движение теплоносителя. Как только направление изменяется – он под действием гравитации опускается вниз. По такому же принципу работает электромагнитный клапан для системы отопления. Разница заключается в управляющем элементе – для этого используется соленоид или электромагнитная катушка.

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

• Возможность подключения к программатору;
• Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
• Надежность работы.

К недостаткам электромагнитных клапанов в теплоснабжении является их зависимость от подачи электроэнергии. В автономном отоплении применяется пружинный вариант обратного клапана. Напор воды постоянно действует на седло, сдавливая пружину. Как только изменится направление – произойдет автоматическое перекрытие движения теплоносителя.

В системах с принудительной циркуляцией обратный клапан монтируется на обходную трубу насосного узла, чтобы предотвратить изменение потока жидкости в магистрали.

Трехходовой клапан отопления

Для регулировки температуры воды в двухтрубной и коллекторной системе устанавливается трехходовой смесительный клапан в системе отопления. Он соединяется с подающей и обратной трубой.

Принцип работы трехходового смесительного клапана в системе отопления заключается в смешивании горячей и холодной воды в трубопроводах. Это позволяет установить требуемый уровень нагрева теплоносителя без изменения режима работы котла.

Определяющим фактором выбора модели трехходового клапана является управляющий элемент, который может быть следующих типов:

• Гидравлический;
• Пневматический;
• Электрический.

В автономном отоплении чаще всего устанавливают модели с электрическим приводом. Они могут подключаться к управляющим элементам системы. Важно правильно установить режим смешивания, чтобы не ухудшить параметры теплоснабжения.

Выбор и установка отопительных клапанов должны выполняться только после точного расчета системы. В результате этой работы определяются параметры всех компонентов, и на основе этих данных делается выбор из существующих моделей.

Что такое балансировочный клапан

Для клапанов этого вида балансировка – это изменение рабочего сечения трубопровода. Это достигается путем выдвижения штока в рабочую область конструкции, через которую проходит поток теплоносителя. В результате происходит изменение давления, гидравлическая нормализация.

Внешне он напоминает обычную запорно-регулирующую арматуру. Но для точной настройки на крышке есть цифровая шкала. В конструкции есть штуцеры для подключения измерительных приборов или регулятора перепада давления.

Особенности работы, назначение:

• Базовая настройка выполняется на основании гидравлического расчета системы. В дальнейшем возможно изменение параметров для точного регулирования.
• Устанавливается в сложных отопительных системах с несколькими центральными стояками.
• Не применяется в коллекторном отоплении, так как там балансировка происходит автоматически.
• Не используется в небольших автономных системах теплоснабжения, для домов, площадью менее 300 м².

Есть различия для каждой модели балансировочного клапана для системы отопления – принцип работы, конструкция, возможность коммутации с другими элементами. Актуальность его установки определяется на этапе проектирования. Он обязателен для теплоснабжения многоквартирных домов, коммерческих и производственных зданий.

Важно: балансир бесполезен для открытой системы отопления. Он устанавливается только для закрытых магистралей с принудительной подачей теплоносителя.

Почему стоит использовать

Главная задача – гидравлическая балансировка. Пример: в многоквартирном доме есть два стояка отопления. В одном температура повышена, во втором – ниже нормы. Причина – горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления и большая часть жидкости уходит в ближайший к тепловому узлу контур. На дальний трубопровод приходится меньшая часть тепла. Установив балансировочный клапан на ответственных участках, можно нормализовать распределение температуры для всех потребителей.

Альтернативные способы использования:

• Отдельная ветка с радиаторами и большим расстоянием между ними. Оптимизирует гидравлический баланс, когда изменяется объем протекающей жидкости из-за работы терморегуляторов.
• В контур для буферной емкости. Он регулирует подачу горячей воды для поддержания высокого уровня температуры. При этом не снижается степень нагрева в основном контуре.
• В бойлер косвенного нагрева. Искусственное ограничение притока теплоносителя для регулировки температуры.

Балансировочные клапаны могут устанавливаться в однотрубной и двухтрубной системе отопления. В первом случае они регулируют объем горячей воды, во втором – нормализуют давление между подачей и обратным трубопроводом. Для последнего нужны модели с одной или двумя штуцерами для подключения к регулятору перепада давления. Альтернативное использование – измерение давления до и после устройства с помощью комбинированного манометра.

Трехходовой клапан смесительный для системы отопления с терморегулятором
Современные технологические процессы обязательно должны быть автоматизированы. В системе отопления основным механизмом автоматизации является трехходовой клапан. Он предназначен для смешивания двух…Важно: после длительного простоя на штоке может сформироваться известковый налет. Перед контрольным запуском отопления нужно проверить состояние клапана, прочистить его.

Особенность конструкции

Для стабилизации давления можно выбрать механический или автоматический кран балансировочный для отопления, которые отличаются конструкцией. Регулировка первых происходит вручную, для изменения разности давления необходимо каждый раз контролировать положение штока.

Если же необходимо автоматизировать работу теплоснабжения, рекомендуется выбирать модели с мембранным блоком.

Механические балансиры

Это одна из разновидностей запорной арматуры, регулировка положения штока в которой происходит вручную. На ручке есть цифровая шкала, указывающая текущее значение прохода в трубопроводе. Преимущество – возможность использования для балансировки и в качестве запорной арматуры. Пример: отключение отдельных участков трубопровода для проведения ремонтных работ.

Дополнительно можно установить манометр и термометр для контроля давления, температуры. Но для этого нужно выбирать модели с соответствующими разъемами. Материал изготовления – латунь, реже используется нержавеющая сталь. При выборе нужно обращать внимание на максимальный показатель давления, который может выдержать прибор.

Автоматические балансиры

Состоят из двух компонентов – механического клапана и регулятора перепада давления. В первом устанавливается мембранный блок, на корпусе расположено 2 штуцера, которые подключаются к манометру для настройки или к регулятору перепада давления. При изменении давления толщина мембранного блока увеличивается или уменьшается, тем самым регулируется рабочий проход магистрали. Монтируется на обратную магистраль.

Регулятор перепада давления устанавливается на подающий трубопровод. Подключается к механическому балансиру с помощью капиллярных трубок. При изменении параметров отопления происходит автоматическая корректировка давления.

Для больших, разветвленных систем рекомендуется монтаж автоматических балансиров. Это актуально при частых перепадах давления, изменения температуры теплоносителя. Если же система работает относительно стабильно, но нужно периодически контролировать гидравлические параметры – можно поставить механические балансиры.

Совет: клапаны для балансировки отличаются способом подключения. Для небольших труб выбирают модели с наружной или внутренней резьбой. Есть балансиры с фланцевым соединением.

Рекомендуемые производители

Изготовлением подобной запорно-регулирующей арматуры занимается несколько мировых производителей. От качества материалов, точности настройки и конструкции зависит работа теплоснабжения. Поэтому рекомендуется покупать не аналоги, а оригинальные модели. Это увеличит надежность системы.

На рынке можно найти балансиры от Valtec, Danfoss, Herz и Honeywell. Они отличаются только внешним видом, функциональные особенности у них одинаковые. В таблице представлены популярные балансиры на отопление от этих производителей.

Эти модели отличаются размерами, способами подключения к трубопроводу. Часть из них рассчитаны только для холодного водоснабжения, но большинство универсальные и могут применяться для теплоснабжения и водопровода. Пример – продукция компании Данфосс.

Как регулировать балансировочный кран в системе отопления

Перед тем как настраивать баланс радиаторной сети необходимо изучить инструкцию к клапану, которая прилагается при его покупке. В ней обозначена схема регулировки, если пользователь правильно все установит, то сможет реально снизать затраты на тепловую энергию. Регулировку клапана можно выполнить двумя способами.

Первый способ регулировки клапана

Это самый простой и проверенный вариант регулировки, который рекомендуют опытные настройщики теплового режима в водяных сетях теплоснабжения. Для этого потребуется разделить количество оборотов клапана на число батарей, установленных в контуре нагрева по периметру комнаты. Такой прием даёт возможность правильно определять шаг алгоритма настройки. Метод состоит в закрытии всех вентилей в обратном порядке — от крайней к первой батареи по отношению к источнику нагрева.

Например, для тупиковой схемы, имеющей 4 радиатора, оснащенные механическими балансировочными клапанами и регулировкой шпинделя 4.5 оборота:

4.5:4 = 1.1 оборота

Схема открытия:

1. Первый балансировочный вентиль – 1.1 оборот.
2. Второй балансировочный вентиль – 2.2 оборот.
3. Третий балансировочный вентиль – 3.3 оборот.
4. Четвертый балансировочный вентиль – 4.5 оборот.

Второй способ настройки балансира

Существует еще один, очень качественный способ балансировки. Выполняется он намного быстрее, и содержит в себе способность учета некоторой специфики месторасположения батареи. Единственно, что для его выполнения потребуется — термометр контактного типа.

Полный процесс проходит в такой очередности:

1. Открывают все вентиля и дают возможность сети войти в температурное равновесие с рабочей температурой, например, в 80 С.
2. Измеряют температуру всех приборов отопления.
3. Устраняют разницу методом перекрытия первых и средних кранов. Крайние клапаны не регулируются.
4. Обычно, первый клапан проворачивается не более чем на 1.5 об, а средние — на 2.5 об.
5. Дают возможность системе прийти в температурное равновесие в течение 20 мин
6. Производят замер температур и выполняют настройку клапанов дальше, если в этом будет необходимость.

Запорная арматура

В отопительных системах запорная арматура на отопление используется для контроля подачи теплоносителя, а также для размыкания контура. Она позволяет контролировать процесс отопления, делая его более эффективным и рациональным. В большинстве случаев запорный кран на батарею отопления устанавливается на участках обвязки радиатора трубопроводом. Помимо функциональных преимуществ такое решение несет и практическую пользу – перекрыв запорный вентиль для батареи отопления, домовладелец сможет провести ремонт отопительного прибора без остановки работы всей системы обогрева. В настоящий момент запорная арматура для отопления представлена широким перечнем приборов.

Часто используются в отопительных системах следующие типы устройств:

• 
  запорные клапаны;
• шаровые краны;
• игольчатый вентиль;
• задвижки.

Эти элементы изготавливаются из прочных металлов устойчивых к коррозии и действию высоких температур. Арматура запорного типа защищает контур от возникновения критических аварийных ситуаций и повышает надежность системы отопления, способствуя минимизации негативных последствий при выходе из строя отдельного отопительного прибора.

Назначение и устройство

Основное назначение запорной арматуры – надёжно отключить участок трубопровода или связанных с ним иных трубопроводов и устройств от потока транспортируемой по ним среды, обеспечивая тем самым безопасность запланированных работ. Кроме отключения (отсечения) циркулирующей в системе среды, у арматуры имеются и иные предназначения. С её помощью можно регулировать, распределять, смешивать и удалять используемую среду.

В соответствии с конструкцией трубы, видом и параметрами потока среды подбираются необходимые запорные, регулирующие и сбросные устройства. Например, они должны соответствовать давлению в системе, виду и температуре среды, конструктивным особенностям трубопроводов (диаметру, типу соединений) и отвечать всем требованиям безопасности. По назначению запорные устройства делятся на несколько групп.

• Общего назначения. Применяется на водо- и паропроводах, в линиях газа городских сетей и отопительных системах.
• Специального назначения. Используется при высоком давлении, а также в случаях низких или высоких температур, токсичности, вязкости, коррозионной активности, радиоактивности и абразивности транспортируемых веществ.
• Целевая арматура. Предназначается для отдельных случаев, предусмотренных техническим регламентом.
• Сантехническая. Арматура небольших диаметров для бытовых устройств.
• Судовая. Ею оснащаются морские и речные суда, выпускаются с учётом специфических условий эксплуатации.
• Уникальная. Изготовляется по специальным заказам для промышленных и экспериментальных установок.

Имеются такие виды запорных устройств:

• задвижки с чугунными и стальными корпусами;
• запорные или запорно-регулирующие вентили;
• краны различных типов и устройств;
• дисковые затворы;
• регулирующая арматура;
• предохранительные и защитные изделия.

Все перечисленные запорные устройства схожи по конструкции. Они представляют собой герметически закрытый корпус с размещённым в нём запорным узлом. Этот узел должен герметично перекрывать трубопровод, на котором установлен, деля его на части – участки до задвижки по ходу среды и после неё. В состав запорного узла входят два основных рабочих элемента: седло и механизм запорного органа. Эти два устройства, соприкасаясь своими уплотнительными поверхностями, создают препятствие для движения используемой в трубопроводе среды. Кроме запорной части, арматура имеет детали соединения с трубопроводом: фланцы, патрубки с резьбой, гладкие патрубки для сварного соединения.

Материалы и комплектующие

Используемые материалы для изготовления запорной арматуры и комплектующих деталей должны соответствовать общим техническим условиям согласно стандартам Центрального конструкторского бюро арматуростроения (ЦКБА) «Арматура трубопроводная. Общие технические условия», введённым в действие с января 2006 года, а также действующим национальным стандартам и отраслевым ТУ. Главный критерий в выборе материала для корпуса любой арматуры – его прочность. Корпус является основой для установки в него всех других деталей. Это как фундамент в строительстве – несущая конструкция для целого здания.

Корпуса большинства трубопроводных запорных устройств изготавливают чугунными или стальными. Иногда применяются для этого и другие металлические материалы: в продаже встречаются бронзовые, медные, алюминиевые и латунные краны и вентили для бытовых устройств. Арматура из цветных металлов и их сплавов имеет хорошую особенность – она не подвержена коррозии и имеет хороший внешний вид.

Самый экономичный материал для арматуры – пластмасса, объединяющая под своим общим названием изделия из ПВХ (поливинилхлорида), полипропилена, полиэтилена и других искусственных сплавов пластического материала. Но такая арматура не может выдержать высокого давления и температур, так как не отличается прочностью. Но для труб небольшого диаметра и низких давлений это вполне подходящая альтернатива металлическим изделиям. Кроме дешевизны, трубопроводы и арматура из пластмассы ценны своей стойкостью к коррозии – главного бича однотипных устройств из стали.

Для литья корпусов арматуры применяют ковкий, серый или высокопрочный чугун в зависимости от области и условий применения конкретного изделия. Арматура с чугунным корпусом из-за своей хрупкости не применяется при высоких давлениях в трубопроводах, а также там, где возможно возникновение гидравлических ударов и резких перепадов температуры. В таких ситуациях чугунный корпус может просто лопнуть.

Стальные корпуса выполняются из различных марок стали: легированной, жаропрочной и углеродистой. Для изготовления корпусов арматуры, устанавливаемой на трубопроводах с агрессивными веществами или имеющей особо чистую рабочую среду, используют нержавеющую сталь с высокой стойкостью к коррозии. Корпуса из жаропрочной стали используются для арматуры, работающей в условиях повышенных температур рабочей среды. Использование того или иного материала, а также конструкция и тип фланца обусловлены рядом факторов, основные из которых следующие:

• условный диаметр трубопроводов;
• давление рабочей среды;
• направление потока;
• температурные условия.

Затвор арматуры нередко выполняется из того же материала, что и корпус, но чаще его изготовляют из другого металла, основываясь на высокой износоустойчивости и параметрах рабочей среды. Материал уплотняющих поверхностей должен обеспечивать герметичность и долговечность затвора.

Уплотнительным материалом служат:

• металлические изделия в виде колец, обладающие коррозионной устойчивостью, антифрикционными свойствами, хорошо обработанные (сталь, латунь, бронза, монель);
• наплавления из различных твёрдых сплавов: стеллит (сплав кобальта), сормайт (сплавы на основе железа);
• неметаллические изделия (резиновые и резинометаллические кольца, полимерные уплотнения);
• уплотняющие набивки из материала растительного происхождения (хлопковое и льняное волокно), талька, стекловолокна;
• фторопласт и графит для сальниковых уплотнений в условиях агрессивной и высокотемпературной рабочей среды;
• листовая резина, паранит и фторопласт для прокладок.

Чугунная и стальная арматура, снабжённая фланцами, имеет неоспоримые преимущества в части герметичности, ремонтопригодности и прочности трубопроводной сети по сравнению с бесфланцевой. Но масса и габариты такой арматуры иногда достигают больших величин (в тоннах и нескольких метрах соответственно). К этому ещё нужно прибавить управляющие устройства (ручной маховик, электропривод или пневмопривод, навешиваемые на арматуру). Фланцы приводят к повышенным показателям расхода металла и трудоёмкости при их изготовлении.

Замена и монтаж

К процессу монтажа или замены запорной арматуры следует подходить ответственно. Существует большое разнообразие такой арматуры, отличающейся друг от друга внешним видом, устройством затворного механизма, способом и механизмом управления, особенностями установки на трубопровод. Необходимо выбрать запорное устройство, подходящее именно для такого типа трубопровода, такой рабочей среды и таких её параметров. А также убедиться в возможности установки запорного устройства с точки зрения соединительных устройств. Трубопроводы и арматура к ним должны соответствовать друг другу по следующим показателям.

• Одинаковая форма сечения. К круглой трубе нужна арматура, имеющая круглое сечение. Такая форма задвижек и других видов арматуры является преимущественной. Трубопроводы прямоугольного сечения встречаются в системах вентиляции и печном деле, где используются шиберные или пластинчатые затворы.
• Одинаковый диаметр. Диаметр запорного устройства должен иметь полное соответствие диаметру трубопровода, к которому крепится. В паспортных данных задвижки, вентиля, регулятора и трубопроводов всегда имеется информация об этом. Кроме паспорта (инструкции), данные о диаметре устройств наносятся на корпус изделия согласно требованиям к маркировке арматуры. Например, в маркировке указано Dy=150, это значит, что такая арматура подходит для трубопровода диаметром 150 мм.
• Соединительные части трубопровода и устанавливаемого запорного устройства имеют все возможности их надёжного присоединения. Сюда входят: идентичность фланцев по форме и размеру, совпадение крепёжных отверстий, диаметров резьбовых соединений, соответствие наружной резьбы скрепляемых штуцеров внутренней резьбе соединительной муфты, накидных гаек и тому подобное.

Следует знать основные правила монтажа или замены арматуры на трубопроводах, без которых нельзя обойтись и даже начинать работу.

• Любые ремонтные или монтажные работы производятся только на отключённом участке трубопровода, в котором не осталось ни рабочей среды, ни остаточной высокой температуры, ни давления. Дренажи и воздушники на линии открыты, а на отключающей арматуре с обеих сторон отключённого ремонтируемого участка висят знаки безопасности, исключающие ошибочное их открытие.
• Обязательно производится предмонтажная подготовка соединительных частей арматуры и трубопровода: они очищаются от возможной грязи и ржавчины, а сварные стыки зачищают до блеска металла и подготавливают для ведения сварного шва. Во время чистки нужно обращать внимание на отсутствие каких-либо скрытых дефектов фланцев, трещин, раковин и других изъянов, препятствующих продолжению работ.

• Установка арматуры должна производиться только на ровных и прямолинейных участках труб. Недопустимо устанавливать её на изгибах, так как это приведёт к снижению герметичности соединений.
• Для тяжёлых задвижек и элементов затворов нужно предусмотреть дополнительные опорные конструкции и такелажные устройства во избежание несчастных случаев при выполнении работы или поломки устройств и уплотнительных элементов.
• Затяжка болтов и другого крепежа производится с использованием специального инструмента. Затяжка шпилек фланцев должна быть равномерной и по такому правилу: затягивается гайка на одном конце фланца, а затем – на противоположном, чтобы фланцы не перекосились.
• Сварочные работы производятся только на арматуре, у которой затвор находится в открытом состоянии.

Такими участками могут быть, например, перемычки между двумя и большим числом линий с одним и тем же веществом в трубопроводах. При подключении во время эксплуатации этих участков сначала полностью открывается арматура, направление потока в которой является противоположным ожидаемому, а потом осторожно открывают второе устройство, соответствующее направлению среды. Вот ещё несколько важных рекомендаций, полезных при замене или монтаже некоторых видов арматуры.

• Вся арматура, предназначенная для установки, должна заранее пройти ревизию на плотность и регулировку всех внутренних устройств.
• Во фланцевых соединениях периодически нужно подтягивать крепёжные болты. Сразу затягивать их сильно нельзя, так как можно перетянуть соединение, в результате чего придут в негодность прокладки.
• При монтаже дисковой поворотной арматуры следует немного приоткрыть диск затвора.
• Для герметичного соединения шаровых кранов нужно использовать специальные ленты, наматываемые на резьбу мест соединения.
• Запорные устройства лучше устанавливать в таких местах, чтобы к ним всегда был свободный доступ для быстрого отключения, контроля, осмотра и ремонта.

При монтаже нужно обращать внимание на соответствие установки арматуры направлению потока среды. На корпусах задвижек, вентилей, кранов и прочих запорных устройств в последнее время стрелкой указывают направление рабочих сред. Для трубопроводов, где предусматривается возможность двухстороннего потока жидкости, пара и других веществ с высоким давлением, следует устанавливать две запорные арматуры с разными направлениями рабочего потока.

Сварочные работы на арматуре и трубопроводах должны производиться только опытными специалистами. Самостоятельные попытки приварки кранов, вентилей и задвижек заканчиваются, как правило, некачественными результатами и постоянно возникающими проблемами в местах сварки (свищи, трещины). Да и вид таких «самоделок» оставляет желать лучшего. А вот поменять кран или смеситель в ванной – за это дело настоящий хозяин может взяться без опаски.

Классификация

Вся трубопроводная арматура классифицируется в нескольких категориях в зависимости от области применения, функционального назначения, конструктивных особенностей, материала, параметров среды, способа крепления.

По применению

Рассматриваются несколько видов арматуры по применению.

• Запорная. Самый многочисленный класс устройств, составляющий примерно 3/4 всей используемой арматуры. Применяется для полного отключения потока среды в трубопроводе, а также её пуска при необходимости. Сюда входят: задвижки, вентили, краны, выпускаемые для трубопроводов различных диаметров, рабочих сред и параметров. Область применения таких устройств довольно широка: от запорной арматуры для трубопроводов пара, воды, газа до обычных вентилей для системы отопления и кухни.

• Регулирующая. В этот вид устройств входят всевозможные регулирующие клапаны, называемые на производственных предприятиях регуляторами давления среды, уровня жидкости в сосудах, перепадов давления между различными средами, а также дросселирующая арматура. Регулирующие клапаны чисто запорными органами не считаются, поэтому обычно применяются с запорным узлом, состоящим из задвижек или вентилей, устанавливаемых как до регулятора, так и после него.

• Предохранительная. Этот тип устройств обеспечивает защиту паропроводов, водопроводов, газопроводов и других трубопроводов с находящимся на них оборудованием от превышения давления сверх допустимого путём автоматического сброса части рабочей среды. Предохранительная арматура включает в себя следующие устройства: предохранительные клапаны, ИПУ (импульсно-предохранительные устройства), разрывные мембраны и клапаны перепуска среды.

• Защитная. Применяется для защиты трубопроводов и оборудования от поломок и аварий при недопустимых для них параметров производственных технологических процессов, а также для исключения смены направления потока рабочей среды. В отличие от предохранительной арматуры защитные устройства ликвидируют аварийные ситуации без сброса рабочей среды из трубопроводов, действуя только на отключение движения рабочей среды. К таким устройствам относят обратные и отключающие клапаны.

• Распределительно-смесительная. Такую арматуру ещё называют трёхходовой или многоходовой. Например, к ней относятся трёхходовые краны и распределительные клапаны. Применяются устройства для перемешивания сред или распределения рабочих потоков по направлениям.

• Контрольная. Предназначается для контроля за уровнем жидкости в сосудах и котлах, используется в качестве запорной арматуры для контрольно-измерительных приборов. Это разные краны и клапаны для манометров, пробно-спускные краны и указатели уровня.

• Фазоразделительная. Применяется с целью разделения рабочих сред, находящихся в разных состояниях и фазах. Этой арматурой являются, например, маслоотделители, отводчики конденсата и воздуха.

Следует отметить, что запорная арматура (задвижки, краны, вентили) должна использоваться только в двух рабочих положениях – «полностью открыта» или «полностью закрыта». Большая часть этих устройств не предназначена к эксплуатации в качестве регулирующей или дросселирующей арматуры. В ином случае она быстро выходит из строя: стираются сёдла, деформируются клапанные прокладки, арматура становится неплотной, уже не может удержать поток рабочей среды в запертом состоянии. Некоторым исключением из правил можно назвать шаровую арматуру: угол её раскрытия не имеет такого разрушающего влияния на плотность. Для шаровых устройств самым важным в продлении их срока службы является очистка используемой рабочей среды от твёрдых абразивных примесей, стирающих шары.

Для дренажных и продувочных систем высоких давлений на каждой линии используют по два запорных устройств, расположенных рядом. Один из них (первый по ходу среды) считается запорным, а другой – регулировочным. При кратковременной продувке дренажных линий первым из них открывается запорный, а потом уже – регулировочный вентиль. После проведения продувки закрытие вентилей производят в обратном порядке (сначала закрывают регулировочную арматуру). Такой порядок обеспечивает долгий срок службы запорного вентиля.

Задвижки используются в инженерных и промышленных трубопроводных сетях. Это могут быть водопроводы, паропроводы, системы отопления и канализации. Задвижки в зависимости от вида затвора бывают:

• клиновые, устанавливаемые на канализацию и водопроводы различного назначения;
• дисковые, применяемые для трубопроводов больших диаметров и малых давлений рабочей среды, их часто называют заслонками;
• параллельные (двухдисковые), отличающиеся высокой надёжностью, их устанавливают в широком диапазоне давлений от двух до двухсот атмосфер и рабочих средах с повышенной температурой.

Вентиль – это запорное устройство, в котором перемещение затвора происходит за счёт простой резьбовой пары. Шток маховика соединён с затвором или клапаном посредством хомута. При вращении маховика на открытие происходит вытягивание штока запорного клапана через хомут. Часто эти устройства применяют в качестве регулирующей арматуры, хотя они относятся к запорным органам. Дело в том, что не всегда рационально устанавливать дорогостоящую регулирующую арматуру. Краны используются в разных сферах, многим они знакомы по быту: ими перекрываются линии горячей и холодной воды в ванной и кухне, подвод газа к плите, водопровод к шлангу для полива огорода и другие устройства. Имеют простейшую конструкцию, но от этого работа с их ремонтом легче не становится.

По способу соединения

По конструктивным особенностям соединительных частей трубопроводную арматуру можно разделить на две большие группы:

• фланцевая;
• бесфланцевая.

Видовой перечень арматуры фланцевого типа ограничивается только различием форм самих фланцев.

Они бывают:

• круглые;
• квадратные (прямоугольные);
• треугольные.

Наиболее распространена арматура с круглыми и квадратными фланцами. Другие формы применяются редко или вообще не рассматриваются при проектировании новых производственных мощностей. Квадратные фланцы используются для среды с ограниченными значениями максимального давления – не более двадцати атмосфер. Основной формой фланцев остаётся круглая: она и по изготовлению менее трудоёмкая, и по надёжности имеет допуск как для низких давлений, так и для высоких.

Круг бесфланцевой арматуры более обширен по различию способов её присоединения к трубопроводам, патрубкам сосудов и емкостей.

Сюда входят арматуры:

• приварная;
• соединяемая с использованием муфт;
• штуцерная;
• цапковая.

Стоит отметить, что все названные выше виды соединений запорных устройств с трубопроводами, кроме приварного, являются разъёмными. Арматуру, присоединённую с помощью сварки, для замены или ремонта придётся только вырезать с помощью «болгарки», газовой горелки или ножовкой по металлу в бытовых случаях. В штуцерной, муфтовой и цапковой арматуре для скрепления соединительных элементов используется резьба. Герметичность стыков фланцевых запорных устройств обеспечивают фланцы с проложенными между ними прокладками или уплотняющими кольцами. Имеются и некоторые другие приспособления для улучшения герметичности и прочности фланцевых соединений (выступы, фаски, шипы и кольцевые выборки).

Шаровые краны

Шаровый кран – это запорная арматура для радиаторов отопления. которая устанавливается для регулирования подачи теплоносителя. Конструкция арматуры предусматривает наличие накидной гайки, внутренней резьбы, заглушки и воздуховыпускного устройства, предназначенного для спуска воздуха из системы.

При выборе данного вида арматуры необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен кран и наличие уплотнительных колец, повышающих срок эксплуатации элемента в контуре. Хорошо себя зарекомендовали латунные краны, которые отличаются повышенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии.

Запорные клапаны

Данный вид арматуры применяют для обеспечения возможности замены радиаторов без слива теплоносителя с контура. По особенностям конструкции различают угловые и прямые запорные клапаны. Причем некоторые модели могут оснащаться спускным механизмом для плавного снижения давления в контуре. Для запорных клапанов характерна шланговая насадка – она позволяет производить монтаж устройства максимально быстро и просто.

Задвижки

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции. Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Вентили

Возможно применение вентилей на запорных изделиях диаметром до 0,3 м. Часто они применяются в конечных (тупиковых) участках системы во время ремонта. Запирающий элемент, нередко представляющий собой тело вращения или его часть, поворачивается вокруг оси, расположенной по отношению к оси трубы под произвольным углом. Могут использоваться вентили в качестве не только запорной, но и регулирующей арматуры.

Затворы

Затвор — главная деталь любого закрывающего механизма. Если он неисправен, жидкость или газ разрушит трубопровод. Чаще они изготавливаются из стали или чугуна. Самые распространенные — дисковые затворы.

Игольчатый кран

Функции, которые выполняет игольчатый кран для отопления, могут быть различными. В зависимости от конструкции это устройство может выполнять запорную, регулирующую и балансировочную функцию. В системах отопления чаще всего используют запорный игольчатый вентиль для радиатора отопления, который позволяет плавно перекрывать поток и избегать возникновения гидроударов, губительных для системы. В отличие от шарового крана, имеющего два положения работы, игольчатый вентиль может работать в трех положениях:

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции. Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Запорный кран для радиатора. Особенности шаровых, вентильных клапанов с термостатом

В современных системах отопления при подключении радиаторов обязательно устанавливают запорные и регулировочные краны. Как правило, они выполняют одновременно несколько функций. В данной статье мы рассмотрим, какая запорная арматура для радиаторов отопления обычно применяется, а также ознакомимся с ее функциями.

Зачем нужны краны

В первую очередь следует сказать, что в народе принято называть краном любое устройство для управления потоком жидкости, которое имеет рукоятку. Технически же правильней называть краны запорной арматурой.

Причем последняя позволяет лишь полностью перекрывать или открывать поток теплоносителя, но не регулировать его поток. Для регулирования же используются вентили и клапаны.

Как правило, на входе в радиатор устанавливают именно регулирующую арматуру, которая выполняет следующие функции:

• Позволяет отключить батарею, что может потребоваться по разным причинам.
• Позволяет перекрыть теплоноситель для промывки прибора или ревизии.
• В ручном или автоматическом режиме регулирует поток теплоносителя и тем самым температуру радиатора.

Следует учитывать, что разные типы арматуры могут обладать разными функциями. Ниже ознакомимся с особенностями и устройством всех типов кранов, которые применяют совместно с радиаторами системы отопления.

Схема обвязки

Как правило, в современных системах отопления схема подключения батарей (обвязка) выглядит следующим образом:

• Между входной трубой и батареей устанавливается регулирующий клапан – это может быть ручной вентиль или клапан с термостатом.
• Между выходной трубой и радиатором устанавливается шаровый кран.
• Перед входной и выходной запорной арматурой устанавливается байпас (перемычка), который позволяет теплоносителю при необходимости проходить в обход батареи. Перемычка устанавливается при последовательном подключении радиаторов.

Для радиаторов отопления могут использоваться разные виды запорной арматуры. Причем каждый вид обладает разными функциями. Поэтому на входе и выходе батареи чаще всего устанавливают разные типы кранов.

Арматура для подключения радиаторов

 Радиаторы могут оказаться проблемным или вовсе бесполезным устройством, если не запастись для их подключения соответствующей арматурой. Ее основная задача – регулировать и поддерживать на должном уровне циркуляцию теплоносителя, распределять его по каналам, дозировать его объемы.

Основное разделение арматуры происходит по выполнению регулирующей или запорной функции, отдельно выделяют комплектующие для радиаторов, необходимые для крепления и подключения.

Что влияет на выбор арматуры

Эффективность функционирования радиатора зависит от материала, из которого изготовлена арматура, и от правильного выбора арматуры для радиаторов различного типа, в том числе узлы подсоединения радиаторов к обогревающей системе.

Арматурные элементы для радиаторов, как правило, изготавливают из латуни, чугуна или бронзы. Стальные изделия встречаются реже: считается, что свойства стали не всегда достаточны для обеспечения надежности арматуры в условиях длительного контакта с водой.

Если говорить о типах радиаторов, то к наиболее востребованным относят секционные, пластинчатые, трубчатые или панельные радиаторы. Секционные и пластинчатые чаще всего могут быть изготовлены из комбинации двух металлов (меди или коррозиестойкая сталь внутри и алюминий снаружи). Для них характерно подсоединение сбоку или по диагонали. Панельные и трубчатые радиаторы наиболее часто встречаются в стальном исполнении. Они подсоединяются к отопительной системе снизу или сбоку. Для всех этих вариантов применяется различные детали арматуры и расходники (например, герметик, фум-лента, пенька).

В зависимости от того, какая выбрана схема подсоединения и какой типа радиатора приобретен, приобретаются и установочные комплекты из арматуры и комплектующих, включая крепежи.

Стандарты и нюансы

Не всё и не всегда можно предусмотреть для каждого конкретного варианта установки и функционирования радиатора в том или ином помещении. Однако если исходить из стандартных условий, то в качестве арматуры и комплектующих приобретаются:

• комплект крепежей;

• воздухоотводчик;

• заглушки (в том числе заглушки с резьбой);

• фитинги;

• силиконовые прокладки;

• комплекты парных переходников с правой и левой резьбой.

Нюансы могут проявляться во многом. Например, довольно редко пока используемые, но зато очень красивые и оригинальные радиаторы со стеклом могут выглядеть гораздо эффектнее, если к ним приобретаются прозрачные крепежные элементы и т.д. А для тяжелых радиаторов из чугуна или биметалла могут быть приобретены ножки или подставки для напольной установки, чтоб не вешать на стену то, чего она не сможет выдержать. В этом вопросе многое зависит от вкуса и желаний владельца. 

Таким образом, если подобрать соответствующий типу и материалу радиатора комплект арматуры и с ее помощью осуществить качественную установку и регулировку устройства, то система отопления будет работать безупречно и выглядеть при этом максимально эстетично

Рабочая среда

Основным нормативным документом, который поясняет, что такое трубопроводная арматура (ТПА) и описывает всю связанную с ней терминологию и определения, является ГОСТ 24856-2014.

В стандарте указано, что трубопроводной арматурой (pipeline valves) называют технические устройства, размещаемые на трубопроводных линиях, оборудовании и емкостях.

Назначение запорной арматуры (ЗА) — управление потоком среды методом изменения сечения канального прохода труб.

Под управлением подразумевается способность приборов перекрывать, открывать, регулировать, распределять, смешивать и разделять потоки.

Рабочая среда (working fluid), регулируемая арматурой — это жидкости, газы и их смеси, пульпы, пары, плазмы, сыпучие и порошковые вещества, суспензии. В промышленной сфере арматура наиболее часто применяется для регулирования потоков горячей и холодной воды, пара, нефти и продуктов ее переработки, масла, природного горючего газа.

Классификация по давлению

ГОСТ 24856-2014 устанавливает следующие группы арматуры в зависимости от напора среды в трубах, которой они управляют:

Низкого давления (low pressure) — способна выдерживать напор среды в трубопроводной магистрали не более 2,5 МПа (25 бар).

Среднего давления (medium-pressure) — работает при подаче рабочего тела под напором от 2,5 до 10 МПа (25 — 100 бар).

Высокого давления (high pressure) — эксплуатируется при напоре перемещаемой в коммуникациях среды свыше 10 МПа (100 бар).

Виды арматуры на трубопроводах

Под понятием виды трубопроводной арматуры (valve type) подразумевают ее функции, основные из них:

• запор,
• регулирование,
• предохранение,
• препятствие обратному движению,
• разделение потоков.

Запорная арматура (on-off, shut-off, stop)- это технические приспособления, выполняющие функцию герметичного перекрывания потока транспортируемого рабочего тела.

Помимо основного запирающего вида, в технической отрасли встречаются следующие разновидности комбинированной или многофункциональной (combined, multifunction), сочетающей разные функции арматуры:

Запорно-регулирующая (on-off and control) — помимо полного перекрывания потока запорно регулирующая арматура для отопления, водоснабжения и прочих нужд способна изменять объем движущейся среды способом частичного перекрывания канального прохода.

Запорно-обратная (stop and check) — кроме запирания канального прохода препятствует проходу среды в обратном направлении.

Невозвратно-запорная (stop non-return) – помимо предотвращения перемещения потока в обратном направлении в ней реализуется функция принудительного закрывания или ограничения перемещения затворного элемента.

Воздухоотводчик или просто вантуз

Да, действительно, вантуз в системе трубопровода имеет очень важную роль. Он бережет трубопровод от поломок, и снабжает систему стабильной циркуляцией воды или другого теплоносителя.

Из-за наличия воздуха в трубопроводной системе, при увеличении давления он сжимается, а при резком снижении расширяется и возникает гидроудар. А из-за скопления воздуха в верхней полости трубы, образуется так называемая "воздушная пробка", которая препятствует нормальному прохождению воды по трубопроводу.

Регулирующая арматура отопления

Она предназначена для контрольной работы системы отопления в целом или на определенном участке. Это зависит от конструкции и эксплуатационных параметров. Рассмотрим наиболее востребованные и обязательные к установке модели.

Смесительные узлы

Для устройства водяного теплого пола необходимо обеспечить смешивание горячей и холодной воды. Это связано с различными температурными режимами в трубах отопления и теплого пола. В качестве основного механизма применяются 2 или 3 ходовые смесительные узлы.

Конструктивно они схожи с . Но помимо входного и выходного патрубков в них есть дополнительные точки подключения. Двухходовые  модели обеспечивают смешивание потока теплоносителя с различной температурой путем открытия штока на определенную высоту. В трехходовых конструкциях устанавливают заслонки. Изменение их месторасположения уменьшает или увеличивает приток воды.

Подобная регулирующая арматура для отопления может управляться ручным методом или автоматически. Для последнего монтируют электропривод, соединенный с температурным датчиком в трубах или в помещении. В зависимости от установленного уровня нагрева происходит регулирование положения штока или заслонки.

Предохранительный клапан

Если уровень нагрева воды в трубах превышает заданный параметр – происходит резкий скачок давления. Для предотвращения прорыва устанавливается другой вид запорной арматуры на отопление, регулирующие функции которой направлены на сброс излишков воды или воздуха из системы.

Самым востребованным из них является предохранительный клапан. В отличие от крана Маевского он рассчитан на более высокие показатели давления. При возникновении аварийной ситуации напор воды воздействуют на седло, в результате чего шток поднимается. Избыток теплоносителя или воздуха уходят из системы, а состояние клапана остается открытым до того момента, пока давление не стабилизируется.  Эту запорную арматуру на отопление необходимо правильно установить. Специалисты рекомендуют монтаж на обратную трубу перед ее входом в котел и до циркулярного насоса.

Кран Маевского

Если значительно ухудшился нагрев определенного радиатора – существует большая вероятность возникновения воздушной пробки. Чтобы предотвратить перегрев теплоносителя необходимо заранее установить краны Маевского на каждый из отопительных приборов.

Эта регулировочная арматура для отопления представляет собой игольчатый клапан, который в закрытом состоянии полностью герметичен. Устанавливается на верхний патрубок радиатора, в случае появления воздушных пробок способствует их устранению. Для этого необходимо с помощью ключа или отвертки ослабить степень прижатия штора. Делается это до того момента, пока не будет слышен характерный звук выходящего воздуха. Процедура заканчивается только тогда, когда начинает течь теплоноситель.

Типы трубопроводной арматуры

Несмотря на многообразие видов устройств, относящихся к арматуре трубопроводных систем, специалисты выделяют их четыре основных типа. Отнесение арматуры к тому или иному типу осуществляется с учетом конструкционных особенностей оборудования. Они могут выражаться в направленности движения запирающего/регулирующего элемента по отношению к направлению перемещения транспортируемого вещества.

• Задвижка отличается перпендикулярным движением запирающего/регулирующего элемента относительно оси движения жидкости или газа по трубопроводной системе.

• Клапан – это тип устройств с запирающим/регулирующим элементом, который может перемещаться параллельно оси движения, транспортируемого по трубопроводной системе вещества. Специалисты рекомендуют избегать названия «вентиль» в отношении арматуры этого типа, так этот термин может иметь несколько неоднозначных трактовок.

• В кране запирающий/регулирующий элемент вращается вокруг своей оси, совершая при этом поступательные перемещения. Рабочий элемент оборудования кранового типа имеет форму тела вращения и может перемещаться под разным углом к направлению оси перемещения рабочей среды.

• В дисковом затворе запирающий/регулирующий элемент совершает вращение вокруг оси, расположенной под определенным углом к оси направления потока вещества, которое транспортируется по трубопроводной системе. Отличие арматуры этого типа заключается в рабочем элементе, имеющем форму диска.

Все вышеперечисленные типы арматуры могут быть структурированы по отдельным составляющим. К примеру, по форме седел и затворов различают клиновые и параллельные задвижки (они имеют выдвижной либо невыдвижной шток/шпиндель).
В зависимости от формы, которую имеют затворы, трубопроводная арматура типа клапана также разделяется на несколько разновидностей. Существуют затворы тарельчатые и игольчатые (имеют конусную форму). Встречаются также одно- или двухседельные клапаны.

Трубопроводная арматура типа крана по форме рабочего элемента может быть конусной, шаровой и цилиндрической.

Разные типы арматуры имеют свои преимущественные характеристики и определенные недочеты. В зависимости от таких характеристик устройства арматура каждого типа имеет свою сферу применения.

Для устройств типа задвижки отличительными параметрами являются:

• значительная строительная высота (расстояние от горизонтальной оси трубопроводной системы до верха шпинделя (штока/привода) в состоянии полного открытия устройства);

• малая строительная длина (расстояние от одной наружной торцевой присоединительной плоскости до другой);

• малое гидравлическое сопротивление;

• значительное усилие на привод затвора;

• медленное срабатывание;

• повышенный износ поверхности седел при использовании в трубопроводах, транспортирующих жидкости с высоким уровнем загрязнения.

Нужно отметить, что задвижки более предпочтительны при использовании в качестве запорной арматуры.

Наиболее распространенным типом трубопроводной арматуры являются клапаны. Их отличительные характеристики выглядят следующим образом:

• небольшая строительная высота;

• значительная строительная длина;

• быстрое срабатывание;

• большое гидравлическое сопротивление с высоким уровнем герметизации.

Клапаны используют во многих устройствах регулирующего вида.

В арматуре кранового типа сочетаются характеристики присущие клапанам (строительная высота и скорость срабатывания) и задвижкам (небольшая строительная длина).

Для дисковых затворов характерными признаками являются:

• небольшая строительная высота;

• малая строительная длина;

• небольшое усилие на затворный привод;

• быстрое срабатывание;

• невысокие параметры гидравлического сопротивления.

Требования к материалу изготовления и задачи элементов

Чтобы понять, что собой представляют вышеуказанные элементы, необходимо разобраться в их функционале. Общая задача арматуры – регулировка потоков теплоносителя, которые распределены по системе. С их помощью пользователь может в любое время увеличивать или уменьшать объем. Каждый из типов арматуры (№1 – запорная арматура, №2 – регулирующая) определенным образом влияет на работу конструкции и имеет свое конкретное функциональное предназначение.

Вариант №1

Запорная арматура используется для полной остановки теплоносителя на конкретном участке водопроводной системы или радиатора для принудительного уменьшения потока. Как правило, для таких задач выбирают задвижки или краны, отличающиеся по конструкции.

При покупке деталей необходимо обратить особое внимание не только на модель, но и на материал, из которого она изготовлена. Крупные производители используют нержавеющую сталь высшего качества

Продукция высшего сорта должна с легкостью выдерживаться температурные нагрузки и высокое давление. Данные показатели обязательно должны быть указаны в техническом паспорте или на самом корпусе элемента.

Вариант №2

Данный класс арматуры используется для безопасной и слаженной работы всей конструкции. Одно из основных предназначений регулировочных элементов для систем отопления – стабилизация уровня давления внутри трубы. При использовании на базе систем водоснабжения детали регулируют нагрев воды за счет смешивания горячей и холодной жидкостей. Для большей практичности некоторые модели приборов оснащают электронными панелями управления.

Для изготовления используются различные материалы. Самыми распространенными является ковкий чугун, латунь и бронха. Арматура из стали для радиаторов используется крайне редко, за счет особых свойств металла. Он практически не приспособлен к использованию в системах с горячей водой.

Заметка: компании-производители, которые работают в данном сегменте рынке, продолжают работать над разработкой новых конфигураций, для повышения эффективности и удобства при эксплуатации. На полках крупных специализированных магазинах в продаже можно найти комбинированные узлы. Главное преимущество таких моделей отопительной арматуры заключается в простом и легком монтаже, по сравнению с установкой одиночных компонентов системы.

Закрывающий клапан радиаторный

Закрывающие изделия — обязательная часть регулировочно-запорной цепи в отопительной конструкции. Монтаж изделий на радиаторы отопления выполняется для выполнения устройствами сразу нескольких функций.

Схема подключения

Стандартная схема подсоединения радиаторов — установка регулирующего клапана между линией подачи и батарей. Между выходом обратки и радиатором врезают шаровой кран, перед точками входа, выхода закрывающих устройств — байпас.

Благодаря перемычке теплоноситель может продолжать циркулировать по системе после отключения конкретного радиатора. Обычно, посередине байпаса также ставят шаровую арматуру.

Что входит в монтажный комплект?

• Соединители – гайки и переходники, необходимые для соединения радиатора с трубой. Первые используются для подключения элементов одного диаметра, вторые предназначены для перехода с одного диаметра на другой, например, с 1 на 1/2 дюйма. В наборе должно быть два соединителя – правый и левый. Как правило, они идут в комплекте с прокладками.
• Заглушки – элементы, закрывающие незадействованные отверстия в радиаторах. Представляют собой крышки, которые крепятся за счет резьбы.
• Воздуховыпускной клапан –  кран, который крепится в нижней части радиатора и предназначен для стравливания воздуха из системы. Он же необходим для слива воды. Как правило, в комплекте к нему идет ключ, открывающий и закрывающий клапан.

Советы по выбору

Учитывайте присоединительный диаметр элементов в наборе, который должен соответствовать диаметру отверстия в радиаторе и диаметру труб. Обратите внимание на наличие креплений на стену. Для чугунных радиаторов это должны быть металлические штыри, под которые в стене сверлят глубокие отверстия. В монтажный комплект для биметаллических радиаторов в качестве креплений входят кронштейны для прикручивания к стене.

Монтаж арматуры своими руками

Любой тип арматуры взаимозаменяем. Чтобы самостоятельно заменить запорный узел на трубопроводе, необходимо демонтировать старую задвижку. Основной неисправностью в процессе эксплуатации задвижки являются: выход из строя прокладок и слабая набивка сальника. При необходимости замены прокладок выполняют следующие шаги:

• Демонтаж кран-буксы.
• Достают испорченную прокладку и меняют на новую.
• Собирают запорное устройство и выполняют проверку герметичности.

Набивка сальника:

1. Перекрывают подачу жидкости или газа.
2. Ослабляют гайки, фиксируя шток в одном положении.
3. Снимается маховик и втулка.
4. Убирают набивку и накладывают новую.
5. Собирают задвижку.

При более крупных неприятностях (сколы, трещина по корпусу) выполняется замена запорного устройства различными методами:

• сварочные работы;
• при помощи резьбовых соединений;
• фланцами.

Совет. Монтируемое устройство желательно устанавливать на прямом горизонтальном или вертикальном участке трубы. Не рекомендуется ставить задвижку или кран на неровных местах, чтобы исключить возможность возникновения напряжений и течи в резьбовых соединениях.

Монтируемое устройство желательно устанавливать на прямом горизонтальном или вертикальном участке трубы.

Монтаж арматуры методом сварки

Если возникает потребность замены запорного механизма, установленного приварным способом, следует выполнить следующие действия:

1. Используя болгарку, демонтируется участок трубы с установленным краном или задвижкой.
2. Наждачной бумагой тщательно зачищается металл на обрезанных концах трубы.
3. Проводятся сварочные работы по присоединению нового запорного устройства.

Сварочные работы должны производиться квалифицированным специалистом, имеющим право на проведение такого вида работ, с обязательным соблюдением правил техники безопасности. Сварщик обеспечивается средствами индивидуальной защиты.

Монтаж при помощи резьбового соединения

Для выполнения работ достаточно иметь под рукой набор ключей, трубный или разводной (1, 2, 3 номера, в зависимости от диаметра трубопровода), а также прокладки или материал, из которого можно их изготовить. В обязательном порядке необходимо подготовить льняную нить или специальную ленту ФУМ для герметизации новых соединений.

Этапы производства работ:

• Перекрывается подача в трубопровод.
• Раскручиваются соединительные фрагменты, в случае, если не получается, нужно воспользоваться специальным средством (WD-40).
• Освобожденные места трубы с резьбой тщательно очищаются от возможной ржавчины и загрязнений. Можно применить растворители.
• Внимательно осматривают резьбу. На ней не должно быть трещин, сколов, накипи. Для уверенности в хорошем результате не мешает пройтись лишний раз специальной плашкой для нарезания резьбы.
• Собирают узел с установкой резиновых прокладок на стыки.
• Герметизируют резьбовые соединения.

Внимание. Если запорное устройство предусматривает направление движения жидкости, лучше лишний раз перепроверить, чтобы потом не делать двойную работу. На корпусе устройства должна быть стрелка.

Если запорное устройство предусматривает направление движения жидкости, лучше лишний раз перепроверить, чтобы потом не делать двойную работу. На корпусе устройства должна быть стрелка.

Установка арматуры на фланцы

Фланцы представляют собой элементы в конструкции запорного устройства, которые соединяются с такими же симметричными фрагментами трубы болтами. Замену запорных устройств на фланцевых соединениях выполняют следующим образом:

1. Демонтируют все болты, а те, что не откручиваются, нужно срезать болгаркой.
2. Удаляются загрязнения на фланцах, выравнивается рабочая поверхность.
3. Устанавливаются новые прокладки между фланцами, и устройство стягивается болтами.

Основные правила при монтаже запорного оборудования:

• Очищается внутренняя поверхность трубопровода в месте проведения работ.
• Поверхность фланцев должна быть идеальной: гладкой, без трещин, царапин и сколов.
• Лучшим средством защиты от гидроудара станет установка обратного клапана.
• Если задвижка слишком тяжелая и большая, нужно предусмотреть дополнительную опору под нее. Это снизит риск перекоса и деформации места установки запорного узла.