Воздушные клапаны — волшебная палочка для трубопровода

Факт 1. Избыток или недостаток воздуха в трубопроводе негативно влияет на эффективность работы системы

Когда воздух собирается в высоких точках трубопровода, он частично перекрывает его проходное сечение. Появляется так называемый «воздушный карман», который снижает расход воды. В результате, увеличивается расход энергии, необходимый на ее перекачку.
Если таких «воздушных карманов» много, поток воды в трубопроводе может полностью прекратиться. Вытеснение и перемещение таких воздушных карманов может привести к внезапному изменению скорости потока воды, вызывающему гидроудары и повреждения труб.
В местах «воздушных карманов» ускоряется коррозия стенок трубы, повреждаются измерительные устройства и неустойчиво работают регулирующие клапана.

Рис. 1 Труба без воздушных клапанов

С другой стороны, когда происходит опорожнение трубопровода, необходимо поступление атмосферного воздуха в трубопровод, чтобы заместить уходящую воду. Если этого не сделать, образующийся вакуум приведет к “схолопыванию” трубы.

Рис. 2 Труба без клапана впуска воздуха

Факт 2. Не существует трубопроводов без воздуха

Атмосферный воздух попадает в трубу при ее заполнении водой. Если отсутствуют устройства, его удаляющие, он собирается в высоких локальных точках. При нормальном давлении и температуре вода может содержать до 2% (объемных) растворенного воздуха. Скорость потока воды может изменяться при изменениях температуры и давления, на уклонах, при изменении диаметров трубы, частично открытых задвижках и пр. При этом растворенный воздух может выделяться, собираясь в высоких точках. Воздух может попадать в трубу при запуске глубинных насосов, из всасывающих вихрей обычных насосов, через неплотные соединения в зонах выше гидравлического градиента (точки с отрицательным давлением). Также воздух впускается в трубу воздушными клапанами при возникновении разрежения.

Факт 3. Воздушные клапаны регулируют впуск/выпуск воздуха в трубопроводе

Во избежание проблем, описанных выше, необходимо использовать на трубопроводе воздушные клапаны. Они бывают разных видов – кинетический (анти вакуумный) клапан, автоматический клапан, комбинированный клапан – выбор клапана обусловлен потребностью на конкретном участке трубопровода.

Рис. 3 Воздушные клапаны Dorot

В таблице ниже приведены особенности каждого типа воздушных клапанов компании Dorot.

Воздухоотводные клапаны (по-простому «спускники воздуха») используются в системах напорной аэрации воды для отвода излишков воздуха из колонны аэрации.

Для правильной работы колонны аэрации требуются воздухоотводчики высокой производительности, устойчивые к загрязнению гидроокисью железа и легким мусором: таким, как:

• пластиковая стружка от ПНД и ПП труб,
• кусочки сантехнической нити, фума, льна,
• частицы растений — листья, корни

Клапан сброса воздуха также выполняет функцию впуска воздуха в систему аэрации, компенсируя отрицательное давление в случаях слива системы очистки воды.

Наиболее известные марки на российском рынке: ARI, RACI, UNIRAIN

Воздухоотводчик автоматический, работает по принципу поплавкового механизма.

схема устройства воздухоотводчика RACI Воздухоотводчик RACIVENT

На схеме изображено устройство автоматического воздухоотводчика RACI от фирмы RACIVENT (Италия).

Корпус клапана выполнен из армированного стекловолокном нейлона. Очень прочный, выдерживает большое давление (до 16 атм). Внутри находится полипропиленовый поплавок и прокладка из резины E.P.D.M.

Простое устройство и качество деталей гарантирует долговечность работы с водой любого химсостава.

Как работает автоматический воздухоотводчик

Когда вода подпирает поплавок снизу — он подталкивает резиновую прокладку и давлением воды прокладку вдавливает в корпус клапана. Таким образом отверстие перекрывается. Когда вода уходит — поплавок тонет и тянет за собой резиновую прокладку, отверстие для входа и выхода воздуха открывается.

Во время работы атоматический спускник воздуха плюется водой. Почему это происходит? Потому что пузыри воздуха ударяются в поплавковый механизм снизу довольно резко и это вызывает импульсное срабатывание воздухоотводчика. Чтобы спускник воздуха не брызгался грязной водой на его выходном отверстии предусмотрена резьба диаметром от 1/4 до 1/2 (в зависимости от модели воздухоотводного клапана RACI, A.R.I., Unirain,

На этом видео показано как работает воздухоотводный клапан RACI

Чистка воздухоотводного клапана

1. Перекрыть кран, отделяющий воздухоотводный клапан от колонны
2. Удерживая нижнюю часть клапана одним разводным ключом вторым ключом аккуратно открутить против часовой стрелки верхнюю часть корпуса клапана
3. Извлечь поплавок, резиновую прокладку и пластиковую пластину
4. Почистить все детали с лимонной или щавелевой кислотой
5. Смазать все детали силиконом для водоочистки
6. Собрать клапан в обратном порядке, закрутив крышку руками с небольшим усилием (потечет — подтянешь).

Для удобства разборки и чистки клапанов отвода воздуха рекомендуется выпилить из фанеры сервисный ключ.

Ассортимент

Мы предлагаем купить воздухоотводчики для водоочистки в составе комплекта аэрации. Для заказа пишите на почту samopalych@yandex.ru или звоните.

Наиболее популярны в России три модели воздухоотводчиков:

1. A.R.I. S-050 производства США фирма A.R.I. Flow control Accessories LTD это самый старый игрок на Российском рынке и самый дорогой (около 100$ стоит такой клапан). При этом он засоряется чаще других, но никогда не ломается. Очень долго служит. Требует периодической чистки. В комплекте есть уже поворачивающийся дренажный уголок с внутренней резьбой неопределенного диаметра. Извлекать его со своего посадочного места на своем опыте мы не рекомендуем. Потом может слегка подтекать место соединения.
   В ассортименте есть клапана с подсоединительными размерами 1/2″, 3/4″ и 1″. Можно вкручивать нагретую зажигалкой трубку 3/8 прямо в фитинг отвода воздуха. После застывания пластика на нем образуется резьба нужного размера. Можно подмотать на нее пару мотков фума и вкрутить снова. Получается надежное соединение. Стоимость в районе 100$
2. RACI 5361 производства Италии фирмы RACIVENT не так давно на Российском рынке, как ARI, однако очень хорошо зарекомендовал себя годами. Наиболее устойчивый к загрязнению клапан. Есть только 1″ присоединительный размер. Выход 3/8 внутренняя резьба. Требуется дополнительно приобретать фитинг для отводящей трубки. Клапана очень качественные, стоимость в районе 70$
3. UNIRAIN ARV-1″A производства Испании фирмы UNIRAIN самый бюджетный клапан для отвода воздуха, при этом хорошее качество, устойчивость к загрязнениям — неплохой рабочий вариант. Стоимость около 45$.
4. На рынке имеется китайский аналог клапана Raci — по форме одинаковые, но без лейбла на пластике. Они работают только при высоком давлении.

Воздухоотводные клапаны надежно срабатывают только при давлении от 2 атмосфер и выше

Как выбрать и где установить клапан сброса воздуха

По трубопроводам и приборам водяного отопления всегда путешествует воздух в разном количестве. Он остается в магистралях при заполнении системы, проникает сквозь стенки полимерных труб и выделяется из теплоносителя (вода содержит кислород в растворенном виде). Удаление образующихся пузырей – задача, которую решает важный элемент схемы — воздухоотводчик. Дальше мы рассмотрим типы клапанов для сброса воздуха и поясним, где их нужно устанавливать.

Разновидности воздушных клапанов

Пузырьки воздуха, содержащиеся в теплоносителе, имеют свойство скапливаться в определенных местах отопительной сети и внутри радиаторов. Образовавшийся пузырь продолжает подпитываться новыми порциями кислорода и перерастает в воздушную пробку, блокирующую движение нагретой воды на данном участке. В результате близлежащие батареи либо секции радиатора остывают.

Для спуска воздуха из системы отопления применяется 2 вида клапанов:

• ручной кран Маевского;
• автоматический воздухоотводчик поплавкового типа.

Историческая справка. Во времена СССР подобные воздухоотделители не использовались. В частных домах эксплуатировались схемы открытого типа, где воздух уходил через расширительный бак. Централизованные тепловые сети многоквартирных домов оснащались воздухосборниками и спускными кранами, устанавливаемыми в высших точках, а иногда – в батареях.

Как работает спускной кран

Устройство показанного на чертеже вентиля Маевского понять несложно. В торце латунного корпуса с наружным резьбовым присоединением ½” (Ду 15) либо ¾” (Ду 20) проделано отверстие Ø2 мм, чье сечение перекрывает винт с конусным наконечником. Сбоку в корпусе проделано отверстие малого диаметра, предназначенное для выпуска воздуха.

Чертеж винтового крана Маевского в разрезе

Примечание. Модернизированный воздуховыпускной клапан снабжается поворотной пластиковой вставкой, внутри которой выполнен отводной канал. Удобство в том, что положение сбросного отверстия можно регулировать поворотом пластмассовой шайбы.

Механический «воздушник» работает следующим образом:

1. В режиме эксплуатации отопления запорный винт закручен и конус герметично перекрывает отверстие.
2. Когда нужно выпустить воздушную пробку, винт откручивается на 1—2 оборота. Под давлением теплоносителя воздух проходит сквозь отверстие диаметром 2 мм, попадает в выпускной канал и движется по нему наружу.
3. Сначала из отверстия вырывается чистый воздух, потом вперемешку с водой. Винт закручивается после того, как из канала пойдет плотная струя теплоносителя.

Разновидности вентилей по способу откручивания

Воздушный кран Маевского с ручным приводом – безотказное средство для спуска газов из трубопроводов и радиаторов отопления. Секрет надежности – отсутствие движущихся деталей, могущих засориться, износиться либо заржаветь. Как правило, вентиль используется в качестве радиаторного воздухоотводчика.

Ручные воздушные клапаны отопления делятся на разновидности по способу откручивания винта:

• с помощью пластиковой либо металлической рукоятки;
• традиционный вариант – шлиц под плоскую отвертку;
• винт с четырехгранной головкой, чтобы пользоваться специальным ключом.

Что такое кран Маевского и как он функционирует, наглядно показано на видео от мастера – сантехника:

Принцип работы автоматического воздухоотводчика

Нетрудно догадаться, что клапан сброса воздуха данного типа действует без вмешательства человека. Элемент представляет собой вертикальный бочонок из латуни с резьбовым присоединением G ½ “ (DN 15), куда помещен пластмассовый поплавок. Последний связан рычагом с подпружиненным клапаном для сброса воздуха, вмонтированным в крышку.

Для справки. Автоматизированные воздухоотводчики (в просторечии – автовоздушники, спускники или сбросники) выпускаются с двумя видами присоединительной наружной резьбы — ½ “ и 3/8 “. Но на постсоветском пространстве обычно используются изделия с полудюймовой резьбой, 3/8 встречается крайне редко.

Принцип действия автоматического воздухоотводчика следующий:

1. В рабочем режиме камера внутри корпуса заполнена водой, прижимающей поплавок кверху. Подпружиненный воздушный клапан закрыт.
2. По мере накопления воздуха в верхней зоне камеры уровень теплоносителя снижается и поплавок начинает опускаться.
3. Когда уровень упадет до критического значения, вес поплавка преодолеет упругость пружины и клапан откроется, начнется стравливание воздуха наружу.
4. Благодаря избыточному давлению в системе отопления вода вытеснит весь воздух из камеры устройства, займет его место и снова поднимет поплавок. Клапан закроется.

При заполнении трубопроводной сети теплоносителем удаление воздуха происходит непрерывно, пока поплавок лежит на дне резервуара. Как только вода наполнит камеру, пружина перекроет клапан и стравливание прекратится. Заметьте, что часть воздушной смеси останется внутри корпуса под самой крышкой, что никак не скажется на нормальной работе отопления.

По исполнению воздухоотводчики – автоматы бывают с прямым и угловым присоединением. Одни производители выводят сброс вертикально вверх, другие – в сторону, из бокового «носика» с жиклером. С точки зрения рядового домовладельца, эти различия большого значения не имеют, а вот мастеру – сантехнику скажут о многом.

Пример. Практика показывает, что автоматический клапан с боковым выходом работает надежнее, чем с вертикальным выпуском. И наоборот, изделие с угловым штуцером хуже собирает воздушные пузырьки, чем конструкция с нижним прямым подключением.

Устройство автоматических воздухоотводчиков постоянно совершенствуется. Ведущие производители деталей отопительных систем наделяют свои изделия дополнительными функциями:

1. Защита от гидроударов с помощью отражающей пластины (ставится на входе в камеру).
2. Эффективное улавливание мелких пузырьков достигается в проточной конструкции с двумя горизонтальными штуцерами для подключения к сети. Нижнюю зону увеличенного объема резервуара занимает специальный наполнитель, который останавливает движущиеся пузырьки воздуха и собирает их в камере.

Стоит выкрутить элемент из переходника, — и пружина закроет проход тарелкой

Возможность снять воздухосбрасыватель с целью обслуживания, не опорожняя трубы. Достигается за счет установки автоматического отсекающего крана с пружиной на входном штуцере. Когда сантехник выкручивает элемент, пружина выпрямляется и шайба с уплотнительным кольцом закрывает проход, как показано выше на схеме.

Встраивание мини-клапана в радиаторную заглушку (смотри фото).

Воздушные клапаны, выполненные в виде радиаторных заглушек

Лирическое отступление. Домовладельцы и некоторые «специалисты» по незнанию обзывают поплавковый воздухоотводчик автоматическим краном Маевского, что в корне неправильно. Изобретатель Маевский в 30-х годах прошлого столетия предложил конструкцию ручного крана, но к «автомату» он отношения не имеет.

Где ставятся клапаны спуска воздуха

В любой системе водяного отопления есть места, где установка воздухоотводчиков обязательна. Если говорить о кранах Маевского, то их нужно ставить на все батареи, дабы стравливать собирающийся воздух. Точное место – в пробке верхнего угла, отдаленного от точки подключения подающей магистрали к прибору. Воздушный пузырь образуется именно там.

Если котел оборудован встроенным воздухоотводчиком, то на подаче его ставить не нужно

Автоматический воздушный клапан необходимо устанавливать строго вертикально в следующих точках сети отопления:

• в группе безопасности котла, присоединенного к системе закрытого типа;
• на обоих коллекторах теплого пола;
• если самой высокой точкой является трубопровод, а не радиатор, то в него врезается поплавковый воздухоотводчик;
• в буферную емкость и бойлер косвенного нагрева, если это предусмотрено конструкцией;
• на змеевик полотенцесушителя;
• в общую распределительную гребенку сложной и разветвленной системы (на оба коллектора);
• на гидравлический разделитель контуров (гидрострелку).

Кроме указанных точек, воздухосбрасыватели ставятся в проблемных местах тепловой сети, где в силу сложных условий прокладки трубы образуют П-образные петли, повернутые кверху. Например, магистраль обходит дверной проем либо лестничный марш поверху, а затем снова опускается вниз. В подобных компенсаторах воздушные пробки образуются с вероятностью 100%, поэтому там нужен воздухоотводчик, лучше – автоматический.

Когда высшей точкой сети является труба или компенсатор, на него монтируется клапан

Совет. Никогда не врезайте кран Маевского напрямую в трубопровод, поскольку пузырьки пройдут мимо него вместе с потоком теплоносителя и клапан окажется бесполезным. Для правильной работы ручному «спускнику» нужна камера для сбора воздуха (у «автомата» есть собственная). Сделайте врезку в магистраль вертикальной трубой, которая послужит воздухосборником, а сверху установите кран.

Если при заполнении тепловой сети водой вы не желаете бегать между радиаторами с отверткой, поставьте вместо вентилей Маевского автоматические угловые воздухоотводчики. Данный вариант подойдет и жильцам квартир, обогреваемых централизованно: в чугунных батареях частенько возникают воздушные пробки, а удалить их оттуда нет возможности.

Еще совет. Чтобы колба углового воздухосбрасывателя не торчала на виду и не цеплялась за шторы, возьмите мини-модель клапана, встроенного в радиаторную крышку.

Вместо заключения – советы по выбору

Первая и главная рекомендация – не покупать автоматические «воздушники» китайского производства. Последствия подобной экономии хорошо известны мастерам по отоплению:

• вместе с воздухом изделие пропускает теплоноситель, отчего на корпусе и полу возникают потеки, а в системе падает давление;
• некачественный воздухоотводчик может заклинить и не сработать;
• внутренности элемента довольно быстро приходят в негодность под воздействием теплоносителя.

С кранами Маевского ситуация не столь плачевна по одной причине – там нечему ломаться. С другой стороны, изделие не относится к сложному отопительному оборудованию и его цена вполне доступна даже у именитых брендов. Например, производители Icma, Caleffi и Valtec предлагают достойную продукцию средней ценовой категории. Также надежностью славятся «автоматы» от бренда Spirotech, изображенные на картинке.

Теперь дадим ряд советов по выбору клапанов для спуска воздуха:

1. Кран Маевского лучше брать с ручкой, дабы не возиться с отвертками и ключами. Крутить ее удобно и в труднодоступных местах, когда радиатор прячется в нише.
2. Если в квартире либо частном доме проживают маленькие дети, ставьте ручной кран под отвертку. Ребенок может добраться до рукоятки, открыть вентиль и ошпариться теплоносителем.
3. По возможности берите автоматический клапан с отсекающим краном. Он позволит в любой момент снять деталь с целью ремонта или замены.
4. Анодированное покрытие корпуса особой роли при эксплуатации не играет. Оно защищает металл от окисления.
5. Приветствуется наличие дополнительных функций, улучшающих работу отопления. Если ваш бюджет позволяет, возьмите воздухоотводчик, улавливающий пузырьки.

Здесь применен принцип работы деаэратора — множество элементов, заполняющих камеру, задерживают пузырьки и направляют их в клапан воздухоотводчика

Примечание. В продаже встречается комбинированная запорная арматура и оборудование, оснащенное клапаном сброса. Сюда относятся циркуляционные насосы, балансировочные вентили и разнообразные краны. На подобных изделиях не стоит заострять внимание, лучше купить и установить каждую деталь схемы отдельно.

Поплавковые модели воздухоотводчиков рассчитаны на определенное давление срабатывания и температуру теплоносителя. В качестве примера мы предлагаем рассмотреть таблицу технических характеристик от итальянского бренда Caleffi и убедиться, что для монтажа в частном доме сгодятся 2 варианта – линейка изделий MINICAL и VALCAL (давление эффективного срабатывания – 2.5 и 4 Бар соответственно).

Для установки в квартире, подключенной к централизованному теплоснабжению, следует взять модель ROBOCAL, рассчитанную на работу при давлении 6 Бар. Другие добросовестные производители предоставляют похожие таблицы с характеристиками, по которым вы сможете подобрать автоматический «воздушник».