Перепускной клапан — это регулирующая трубопроводная арматура прямого действия, которая предназначена для автоматического поддержания заданной разницы давлений между входным и выходным патрубком. С ростом перепада давлений относительно значения настройки, затвор перепускного клапана автоматически открывается, а при падении соответственно закрывается.
   Перепускные клапаны применяются для оптимизации гидравлического режима в системах с динамически изменяющимся расходом:
 - Защита насоса от работы с нулевым расходом в тепловом пункте.
 - Поддержание постоянного расхода в контуре источника тепла в котельной.
 - Поддержание постоянного перепада давлений между подающим и обратным трубопроводом ветви системы отопления необходимого для оптимизации работы радиаторных термостатических клапанов.

Достоинства:
 - Низкая цена
 - Простая конструкция
 - Высокая надёжность
 - Малая масса и габариты
 - Не требует внешних источников энергии
 - Монтаж в любом рабочем положении
 - Не требует технического обслуживания
 - Давление настраивается вращением одного регулировочного винта

Недостатки:
 - На точность поддержания давления влияет температура рабочей среды.
 - Низкая точность поддержания давления настройки, при этом, чем больше открыт затвор, тем больше фактическая разница давлений превышает настройку.

Устройство и конструкция перепускного клапана

   Устройство перепускного клапана может быть двух принципиально различных конструкций, это клапаны прямого и непрямого действия. Клапаны непрямого действия в нашем каталоге не отображены, а клапаны прямого действия можно дополнительно разделить на пружинные и мембранные. Перепускные клапаны прямого действия — это клапаны, в которых измерительный элемент воздействует на регулирующий клапан без дополнительных источников энергии используя энергию регулируемой среды. Перепускные клапаны непрямого действия — это клапаны, в которых измерительный элемент (датчик давления) воздействует на командное устройство (контроллер), которое при помощи дополнительной энергии, воздействует на регулирующий клапан. Пружинный перепускной клапан — поддерживает давление с меньшей точностью, отличается простой конструкцией, невысокой стоимостью и меньшей чувствительностью к загрязнённости воды, чем клапаны мембранного типа. Мембранные перепускные клапаны (регуляторы перепада давления) — поддерживают давление с высокой точностью и в конструкции имеют пружину и мембрану иногда, в зависимости от модификации, импульсную трубку.

Принцип работы перепускного клапана

   Принцип работы перепускного клапана основан на противодействии усилия рабочей среды и задатчика (пружины) на затворе клапана. С одной стороны на затвор воздействует давление с большим потенциалом — оно стремится открыть клапан, а с другой стороны давление с меньшим потенциалом и усилие сжатой пружины — они стремятся закрыть клапан. Пока усилие созданное сжатой пружиной и давлением воды с меньшим потенциалом, превышают давление воды с большим потенциалом, клапан находится в закрытом положении, но как только баланс нарушится клапан начнёт открываться.
   Степень открытия перепускного клапана прямопропорциональна дисбалансу давлений на его затворе. При этом следует отметить, что давлению настройки соответствует начало открытия затвора, а полное открытие достигается лишь при давлении в 1,2 - 2,0 раза больше от давления настройки. Давление создаваемое пружиной на затворе — это давление настройки перепускного клапана. Необходимый перепад задаётся сжатием пружины.
   Низкая точность поддержания давления, основной недостаток перепускных клапанов.

Способы установки перепускного клапана

   Ниже приведены наиболее популярные из способов установки перепускных клапанов в инженерных системах зданий:
- Перепускной клапан устанавливают на байпасной линии в обвязке насоса в системах с сильно изменяющимся расходом. При снижении расхода в системе, а соответственно и через насос, напор создаваемый насосом повышается, а значит, увеличивается перепад между всасывающим и напорным патрубком насоса. Перепускной клапан реагирует на увеличение перепада и открывается перепуская теплоноситель из напорного патрубка во всасывающий, поддерживая таким образом, постоянный расход через насос.
- Клапан перепускной устанавливают в перемычке между подающим и обратным трубопроводом в обвязке неконденсационного котла. В такой схеме он необходим для создания оптимального режима работы котлов в системах отопления с радиаторными термостатическими клапанами и регуляторами теплового потока. Закрываясь регуляторы снижают расход теплоносителя циркулирующего в системе, вследствие чего увеличивается напор создаваемый насосом, а соответственно и перепад между подающим и обратным трубопроводом в котельной. Перепускной клапан реагирует на увеличение перепада и открываясь перепускает горячий теплоноситель из подающего трубопровода в обратный, что обеспечивает стабильный расход теплоносителя через котёл независимо от колебаний расхода в системе. Кроме того, в котёл попадает горячий теплоноситель, что снижает вероятность конденсации отходящих газов на теплообменной поверхности котла.
- Назначение перепускного клапана в каждой из вышеописанных схем заключается в создании оптимального режима работы, как для отдельных элементов, так и для системы отопления в целом.

Настройка перепускного клапана

   Настройка перепускного клапана выполняется после заполнения трубопровода водой во время пусконаладочных работ всего узла. В случае если точно известно давление настройки и чётко определена позиция на настроечной шкале, допускается настройка клапана до момента заполнения трубопровода водой. Для настройки перепускного клапана, в месте его установки создают желаемый перепад открытия и вращают регулировочный винт сжимающий пружину до момента открытия клапана, после уменьшают перепад обращая внимание на момент закрытия клапана и при необходимости проводят дополнительную настройку. Вращение регулировочного винта плавно изменяет давление настройки и каждому числу оборотов соответствует определённый перепад давлений в поддерживаемом диапазоне. Проверка перепускного клапана выполняется путём изменения перепада в месте его установки. При этом обращают внимание на скорость срабатывания и точность поддержания перепада клапаном. Допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет примерно 10%. Следует помнить, что давлению настройки соответствует начало открытия клапана, полное же открытие достигается при значительно большем перепаде. Зависимость давления настройки от позиции на регулировочной шкале и соответствующее давление полного открытия определяют по диаграммам, приведенным в техническом описании перепускных клапанов.

Порядок расчёта и подбора перепускного клапана

   Перепускной клапан открывается при превышении перепада давления между входным и выходным патрубком выше давления настройки. Расчёт перепускного клапана заключается в определении диапазона настройки и пропускной способности. Перепускной клапан не может поддерживать постоянное давление между входным и выходным патрубком при изменяющемся расходе через него. Это означает, что клапан с давлением открытия в 0,2 бара – откроется при перепаде между входным и выходным патрубком в 0,2 бара, а при последующем увеличении давления и соответственно расхода - клапан откроется сильнее, но давление в месте его подключения уже превысит настроенное значение. Степень отклонения давления, при увеличении расхода, можно определить по графикам, приведенным в техническом описании перепускных клапанов. Если по технологическому процессу необходимо точное подержание давления в месте установки перепускного клапана, следует применить регулятор перепада давления, открывающийся при увеличении давления настройки. Выбор типоразмера осуществляется по диаграммам, приведенным в технических характеристиках перепускных клапанов, либо по их пропускной способности. Выше приведенный алгоритм подбирает перепускной клапан по пропускной способности, но так, как производители некоторых моделей не указывают пропускную способность - её значение было получено расчётным путём. В любом случае подобранный типоразмер перепускного клапана следует проверить по диаграмме на соответствие исходным данным, при этом следует обратить внимание на давление открытия и давление соответствующее расчётному расходу. Подбирая диапазон давлений перепускного клапана нет необходимости выбирать такой, при котором поддерживаемое давление будет находиться в средней трети, как это следовало бы сделать при подборе регулятора давления. Перепускные клапаны с одинаковой точностью поддерживают располагаемое давление независимо от близости давления настройки к краю регулируемого диапазона.

Технические характеристики перепускных клапанов

DN перепускного клапана — номинальный диаметр отверстия в присоединительных патрубках. Значение DN применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Фактический диаметр отверстия может незначительно отличаться от номинального в большую или меньшую сторону. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду перепускных клапанов. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».

PN перепускного клапана — номинальное давление - наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация. Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру перепускных клапанов. Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Kvs перепускного клапана — коэффициент пропускной способности соответствует расходу воды, в куб.м/ч с температурой в 20°C, при котором потери напора на клапане составят 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности используется в гидравлических расчётах для определения потерь напора.

Диапазон настройки — диапазон перепадов давлений поддерживаемых перепускным клапаном, зависит от упругости пружины (усилия задатчика).

Установка и монтаж перепускных клапанов

Установку перепускного клапана следует выполнять в соответствии с инструкцией по монтажу и с учётом ниже приведенных рекомендаций.
 - Перед перепускным клапаном рекомендуется установка сетчатого фильтра.
 - До и после клапана следует установить манометры для контроля давления срабатывания.
 - Корпус перепускного клапана не должен испытывать нагрузок растяжения, кручения, изгиба или сжатия от присоединённых трубопроводов.
 - Различные производители представляют различные данные, но в среднем, рекомендуется выдержать прямые участки 5DN перед и 10DN после клапана.
 - Монтаж перепускного клапана допускается выполнять на горизонтальный, вертикальный или наклонный трубопровод, если иное не оговорено инструкцией по монтажу.

Обслуживание и ремонт перепускного клапана

Обслуживание перепускного клапана необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по эксплуатации и с учётом ниже приведенных рекомендаций:
 - Раз в месяц следует проверить давление настройки, скорость срабатывания и точность поддержания перепада клапаном. Проверяют работу перепускного клапана, изменяя перепад давлений в месте его установки.
 - Сетчатый фильтр, установленный перед перепускным клапаном, очищают по мере засорения, которую определяют по показаниям манометров предусмотренных до и после него.
Ремонт перепускного клапана может потребоваться, в том случае, если во время работы или обслуживания было выявлено отклонение перепада от настроенного значения, и выполняется чисткой затвора от шлама и накипи.

Требования норм, касающиеся перепускных клапанов

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации перепускных клапанов. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к перепускным клапанам применяемым в промышленности и технологических установках.

ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 12.12 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Для тепловых сетей, как правило, используют арматуру с концами под приварку или фланцевую.

Муфтовую арматуру допускается использовать с условным проходом Dу<100мм с давлением 1,6МПа и ниже, и температурой 115°C и ниже для случаев использования водо-газопроводных труб.

Пункт 16.7.6 — Раздел 16.7 Схемы присоединения потребителей к тепловой сети — Глава 16 Тепловые пункты

Защиту насосной группы теплового пункта от воздействия переменного гидравлического режима системы отопления следует осуществлять путём автоматического перепуска теплоносителя после насоса или использованием автоматически регулируемых циркуляционных насосов.

СНиП 2.04.05 Отопление вентиляция и кондиционирование

Пункт 3.59 — Глава 3 Отопление

Регулирующую арматуру на подводках к отопительным приборам следует устанавливать в соответствии с п.3.14.

На стояках систем отопления, оборудованных индивидуальными автоматическими терморегуляторами, следует устанавливать автоматические балансировочные клапаны для двухтрубных систем отопления и клапаны-ограничители расхода для однотрубных систем, а в тепловых пунктах или в местных котельных - автоматические перепускные клапаны.

ГОСТ 11881-76 Регуляторы работающие без использования постороннего источника энергии. Общие технические условия.

ГОСТ 11881-76 Регуляторы работающие без использования постороннего источника энергии. Общие технические условия
ГОСТ 12678-80 Регуляторы давления прямого действия. Основные параметры

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua