Предохранительные клапаны

Для защиты от повышения давления водогрейные котлы оборудуют рычажными или пружинными предохранительными клапанами. Котлы мощностью выше 0,4 МВт (0,36 Гкал/ч) (Правила для водогрейных котлов устанавливают границу по выходной температуре воды – свыше 115^оС – а не по мощности котла) должны быть оборудованы двумя параллельно установленными предохранительными клапанами. Минимальный диаметр прохода каждого клапана определяется расчетом, но его размер должен быть не меньше 38 мм (По Правилам, выпуск 4, 2001 г., «диаметр прохода (условный) рычажно-грузовых и пружинных клапанов должен быть не менее 20 мм. Допускается условного прохода клапанов до 15 мм для котлов паропроизводительностью до 0,2 т/ч и давлением 0,8 МПа при установке двух клапанов»).

Клапаны для пара и воды конструктивно совершенно одинаковы, однако при переходе на воду требуется меньшее проходное сечение.

Требования Правил:

(п. 6.2.22) Водоотводящая труба от предохранительных клапанов водогрейного котла, экономайзера должна быть присоединена к линии свободного слива воды, причем как на ней, так и на сливной линии не должно быть никаких запорных органов; устройство системы водоотводящих труб и линий свободного слива должно исключить возможность ожога людей.

Все остальные требования по установке – см. Правила.

Для облегчения подъема клапанов (при их проверке) конструкцией предусматривается максимально допустимый размер тарелки. Допустимое максимальное усилие столба воды на тарелку клапана не должно превышать 17 кН и определяется по формуле

П = 7,7×d²×р,

где d – диаметр тарелки клапана, см; р – давление воды, МПа.

По высоте возможного подъема различают мало- и полноподъемные клапаны. Высота подъема полноподъемного клапана h _к = 0,25 d, а малоподъемного h _к = 0,05 d.

Большее применение получили малоподъемные клапаны.

Живое сечение для прохода среды, см²:

f = p×d×h.

Пропускная способность клапана по воде:

G _в = k×f× m×(p ×r)^0,5,

где m = 0,85 – коэффициент истечения; r - плотность воды; k – эмпирический коэффициент (для малоподъемных клапанов k = 221, для полноподъемных k = 427).

Пример расчета.

Определить диаметр малоподъемного клапана для пропускной способности 110×10³ кг/ч при давлении среды р = 1,1 МПа.

Задаемся предварительно диаметром клапана d = 7 см и находим высоту его подъема: h _к = 0,05×7 = 0,35 см.

Необходимое живое сечение клапана:

f = G _в /[ k× m×(p ×r)^0,5] = 110×103/[221×0,85×(1,1×960)^0,5] = 18,01 см².

Диаметр тарелки клапана:

d = f/(p×h) = 18,01 / (3,14×0,35) = 7,17 см.

Для малых водогрейных котлов при давлении ниже 0,07 МПа и температуре воды не более 115^оС, работающих на бак системы горячего водоснабжения, вместо предохранительных клапанов допускается устройство отдельной выкидной трубы, соединяющей верхнюю часть котла с верхней частью бака для воды. На этой трубе не должно быть запорных устройств, а бак следует соединять с атмосферой. Диаметр выкидной трубы определяют расчетом, однако при любой производительности диаметр этой трубы не разрешается устанавливать менее 50 мм.

При включении водогрейных котлов в систему отопления с расширительным сосудом допускается заменять один из предохранительных клапанов обводом при условии, если между котлом и расширительным сосудом нет запорной и регулирующей арматуры. Не разрешается применять обводы в системах отопления, в которых отсутствуют расширительные баки. Диаметр соединительного или атмосферного трубопровода должен быть не менее 50 мм.

Дата добавления: 2015-06-29