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.

Установка и описание автоматического воздухоотводчика

Для всех отопительных водяных систем характерно появление воздушных пробок. Эта проблема легко решается, если отопительные контуры открытые, в таких ситуациях воздух свободно выходит естественным образом. Но в закрытых отопительных системах необходимо устанавливать специальные устройства, которые помогут вывести воздух из магистрали. Решить эту проблему поможет автоматический воздушный клапан.

Необходимость автоматического воздушного клапана

Клапан сброса воздуха из системы водоснабжения необходимо устанавливать по следующим причинам:

• для стравливания воздушных капель, которые скопились в отопительной магистрали;
• с целью снижения неравномерного разогрева радиаторов, который провоцируется образованием воздушных пробок;
• для необходимости обеспечить защиту части трубопровода, который прокладывается на высоте, например, в районе потолков.

Чем выше будут подняты трубы отопления, тем больше риск образования воздушных пробок. Если не удается устранить явление, нарушается движение теплоносителя, что приводит к ухудшению качества отопления помещения.

Основная задача и принцип работы

Совершая движение по контуру магистрали, теплоноситель пойдет по пути меньшего сопротивления. Если в трубе есть воздушная пробка, это будет препятствием для прохождения воды. В результате батареи, в которых скопился воздух, прогреваются лишь частично или остаются холодными полностью. Завоздушивание не только снижает качество обогрева, но и нарушает работу всех элементов системы. Чтобы устранить негативные последствия, нужно устанавливать автоматический сбросник воздуха.

Если в отопительной системе нет автоматического стравливателя воздуха, можно столкнуться со следующими проблемами:

• из строя выйдет котел в результате постоянного перегрева;
• отопительный прибор подвергнется коррозии;
• котел будет работать на максимальной мощности, но при этом радиаторы останутся слегка теплыми;
• в сильные морозы повышается риск замораживания части контура или одного из радиаторов;
• из-за резких скачков давления в системе образуются повреждения, которые приведут к протечке.

Автоматический клапан для стравливания воздуха из отопительной системы поможет решить проблему без вмешательства человека. Если система будет работать исправно и в ней не будет завоздушивания, поплавок устройства будет плавать на поверхности и прижимать пробку на выпускном отверстии. Если в результате образования пробки снижается уровень воды в радиаторе, поплавок опускается вниз, это открывает клапан для стравливания

Устройство клапана

Спускник воздуха автоматический состоит из цилиндра, в который встроен пластмассовый поплавок. Прибор устанавливается вертикально, в нормальном рабочем режиме его внутренняя часть будет наклонена под воздействием теплового носителя. Спускник воздуха оборудован игольчатым штоком, к которому закрепляется поплавок на рычаге.

Как только в трубе образуется пробка, воздух будет стремиться к самой высокой точке отопительного контура. Если в этом месте будет вмонтирован клапан, работающий автоматически, тепловой носитель будет выталкиваться воздухом. В процессе вытеснения воды поплавок будет опускаться, открывая клапан. В результате из труб и радиатора воздух выйдет, а пространство заполнится водой.

Воздухоспускной клапан во время эксплуатации покрывается накипью. Это приводит к нарушению его работы, потере герметичности. Автоматический клапан для выпуска воздуха можно только заменить, ремонту он не подлежит.

Типы автоматических воздушных клапанов

По исполнению приборы подразделяются на три вида.

Прямые традиционные

Наиболее распространены клапаны воздухоотводные с прямым подключением. Они применяются для стравливания воздуха в самых высоких точках трубопровода. Для этого их устанавливают наверху в вертикальные стояки.

Угловые

Вместо обычного крана для автоматического спуска воздушной пробки из отопительной системы можно установить угловые конструкции. Наиболее актуален такой вариант оборудования, если в магистрали всегда есть газы, особенно много их присутствует в радиаторной части.

Специальные для радиаторов

Приборы радиаторного типа разработаны специально для установки непосредственно на батареи. Для этого у них сделано резьбовое соединение. Такие клапаны монтируются на алюминиевые и биметаллические радиаторы, на те устройства, которые контактируют с водой. В таком случае установка радиаторного прибора необходима обязательно.

Место расположения и установка

При монтаже клапана спуска воздуха нужно обязательно учесть следующие факторы:

• Воздух в водопроводе и в отопительной системе скапливается в наивысших точках оборудования. Эта особенность присутствует у радиаторов, коллекторов для теплого пола и отопительных котлов.
• Если будет неправильно выбрано место установки, нарушится тепловой баланс. Из-за этого эффективность обогрева помещения существенно снизится. Если речь идет о системе теплых полов, при неправильной установке образуются целые непрогретые зоны.

Чтобы избежать последствий неверного монтажа, рекомендуется следовать советам специалистов. Установку воздухоотводчика нужно проводить в следующих местах:

• в районе, где расположен насосно-смесительный блок котла отопления;
• для теплого пола – на коллекторах оборудования;
• на дополнительном оборудовании отопительного котла, при этом необходимо выбрать наивысшую точку около расширительного бачка;
• на типовых радиаторах.

Утепленный клапан можно установить на гидравлической стрелке.

Причины появления воздуха и воздушных пробок

Завоздушивание отопительной системы может произойти по нескольким причинам:

• Трубы слишком быстро наполняются теплоносителем. Из-за повышенной скорости вода не успевает вытеснить воздух естественным путем из магистрали. Теплоноситель должен начинать поступать из нижней точки, чтобы воздух выходил вверх через открытое отверстие.
• Не были проведены подготовительные работы перед запуском системы отопления. В результате в тепловом носителе содержится повышенное количество растворимых газов. Во время нагрева воды они отделяются и накапливаются в трубах, образуя пробку.
• Проводились ремонтные работы по замене отдельных частей трубопровода, но при этом воду полностью не спустили.
• В трубах началась коррозия. При контакте металла с кислородом освобождается водород, который постепенно скапливается в отопительной системе.
• Нарушилась герметичность в тепловой магистрали.

Установка воздухоотводчика поможет избежать проблем из-за скопления воздушных масс в трубопроводе. Благодаря устройству можно улучшить качество обогрева и продлить срок службы радиаторов.

Виды воздушных клапанов и правила их монтажа

Чтобы обеспечить нормальное функционирование водяного отопления и водопровода, при его обустройстве рекомендуется устанавливать в систему воздушный клапан. Данное приспособление предназначено для удаления воздуха из системы или отдельных ее элементов. Другое название детали – воздухоотводчик. Поставив его в водопровод или систему отопления, можно стабилизировать ее работу. Также получится уберечь ее от перепадов кислорода и его перехода в свободное состояние.

Технические параметры и функциональность воздушных клапанов

Чтобы система водоснабжения и отопления функционировала исправно, мастера рекомендуют устанавливать воздушный клапан. Это приспособление позволяет уберечь водопровод от накопления свободного воздуха, поэтому убережет от поломок. Наличие воздушных пузырей, карманов, а также вакуум способствуют появлению повреждений. В зависимости от типа воздухоотводчика, его функциональность будет изменяться, но технические параметры остаются одинаковыми:

1. Материал. Основным сырьем для производства является латунь, покрытая никелем. Иногда производители применяют бронзу, но изделия встречаются редко и имеют высокую стоимость.
2. Особенности монтажа. Воздухоотводчик должен быть установлен в самой высокой точки системы отопления или водоснабжения.
3. Максимальное давление для труб отопления – 10 бар.
4. Температура рабочей среды равна от 100 до 120 градусов.
5. Выпускной штуцер может располагаться сверху или сбоку.
6. Диаметр патрубков подключения равен ½, ¾, 1 дюйм или 3/8.
7. Модели могут быть угловыми и прямыми.
8. Поплавок внутри конструкции изготавливается из полипропилена или тефлона.
9. Срок службы деталей достигает 30 лет.

Разновидность моделей для канализации

Воздушные клапаны представлены небольшими по размеру устройствами, которые можно самостоятельно монтировать в систему. Они выполняют функцию отведения воздуха из труб, предотвращая накопление воздушных пробок.

Конструктивные особенности

Принцип работы основан на применении силы тяжести поплавка. Если поплавок находится в поднятом положении, то кран будет закрытым. Если кран открыть, то поплавок опустится. Внутри конструкция содержит коромысло, которое соединяется с подпружиненным золотником. При поступлении воздуха в систему поплавок начинает сжиматься вниз, золотник открывается, обеспечивая отверстие для выхода скопившихся газов. В принципе работы воздушного клапана можно наблюдать, как по мере выхода воздуха корпус наполняется водой, и золотник закрывается автоматически.

Такой прибор устанавливают в систему водопровода

На штуцере имеется защитный колпачок – он служит предохранителем от потери тепла при возможных неисправностях. Также колпачок защищает от пыли и грязи, не давая им проникнуть внутрь системы при спуске воздуха. Например, автоматический воздушный клапан сам контролирует сброс воздуха. Он может работать при температуре от -10 до +110 градусов, поэтому устанавливается как в систему водоснабжения, так и отопления.

Основные виды воздухоотводчиков

Автоматические воздушные клапаны позволяют удалить скопившиеся газы в трубах, не давая им прийти в неисправность. В продаже есть 3 вида воздухоотводчиков – рычажные, мембранные и цилиндрические.

Рычажные

Расположенный внутри конструкции рычажный механизм более чувствителен к загрязнению рабочей среды. Устройство считается производительным, применяется на трубопроводах и системах отопления, использующих воду.

Традиционный рычажный воздухоотводчик состоит из:

• латунного корпуса;
• полого пластикового поплавка, перемещающегося внутри;
• коромысла, которое шарнирно связано с поплавком;
• эластомерного золотника, расположенного в конце коромысла;
• подпружиненной пружины;
• фиксируемой обоймы;
• рычажного механизма.

Модель с боковым подключением

Вместе со снижением уровня воды, поплавок начинает опускаться и тянет за собой рычаг. Тот, в свою очередь, открывает овальное выпускное отверстие. Благодаря такому процессу лишний воздух выходит наружу. Такие приспособления считаются распространенными и подойдут для системы водоснабжения или отопления.

Мембранный

Аэраторы мембранного типа производят из поливинилхлорида. Наиболее частый случай использования – вход в систему, там, где необходимо избавиться от излишков воздуха и воздушных карманов, а также предупредить перепады давления. Некоторые мастера предлагают использовать перепускной клапан, который поддерживает давление среды на требуемом уровне. Происходит это благодаря перепуску через ответвление трубопровода. Образовавшийся воздух не сможет снова поступить в систему из-за закрытия отверстия мембраной.

Цилиндрический

Воздухоотводчик цилиндрической конструкции имеет продолговатую форму. Такие модели зачастую производятся автоматическими, в их устройстве находится поплавок в виде цилиндра. Модели имеют боковое или прямое подключение, в их строении имеется корпус с крышкой, поплавок, жиклер и золотник. Внизу расположен отсекающий клапан, через него происходит подключение изделия к системе водопровода или отопления. В конструкции обязательно должно присутствовать уплотнительное кольцо, защищающее его от протечек.

Типы запорного механизма

Все существующие воздушные клапаны отопления, канализацию или водопровод можно поделить согласно конструкции запорного механизма. Выделяют такие виды:

1. Поворотные. Модели фиксируются на трубопроводе благодаря врезке. Чтобы контролировать поток воздуха используется золотник или рычаг. Когда идет сильный приток воздуха, золотник делает поворот, воздух проходит. Данный вид считается безопасным и надежным.
2. Шаровые. Такие клапаны удобно использовать на трубах маленького диаметра. Механизм состоит из шарика и пружины, они контролируют поток воды и воздуха. Уместно применять устройства на системе перед умывальником или душевой кабиной.
3. Подъемные. Если в квартире установлен вертикальный стояк с широким диаметром трубы, то подъемный тип запорного механизма придется кстати. Суть работы заключается в изменении положения мембраны, сделанной из поливинилхлорида. Поток поднимает приспособление снизу, но от подъема обратно его сдерживают надежные крепежи.
4. Межфланцевые. Небольшой воздушный клапан межфланцевого типа монтируется с помощью резьбы, может быть использован на водопроводе из пластика или металла. Гибкая мембранная является рабочей частью механизма, ее положение изменяется под воздействием потока воды.

Пример установки устройства под раковину

Большой выбор воздушных клапанов можно обнаружить в магазинах сантехнических приборов. Покупателю необходимо заранее решить, какого типа изделие нужно для установки в систему водопровода, канализации или отопления.

Области применения воздушных клапанов

Устройства принято использовать в системах канализации, отопления, а также водоснабжения. Главная задача клапанов – предотвратить попадание воздуха внутрь труб, а если он все-таки там оказался – вывести его, обеспечив системе нормальное функционирование без перебоев и поломок.

Данную запорную арматуру используют в таких ситуациях:

1. Если сантехника размещена далеко от общего стояка.
2. Если канализация не обеспечена нормальной вентиляцией.
3. Если в системе имеется предрасположенность к залповому сбросу давления.

Приспособление, установленное возле сифона

Воздушный клапан убережет трубопровод от поломок, ведь он поможет стабилизировать давление воздуха. Разнообразные модели позволят модернизировать систему. Применение кинетического воздушного клапана гарантирует отсутствие образования вакуума. Он используется для впуска и выпуска воздуха в систему перед ее заполнением жидкостью. Использование воздушных клапанов с электроприводом поможет не контролировать процесс изменения потока воздуха, так как прибор все сделает самостоятельно.

Плюсы использования устройства

Перед тем как установить клапан воздушного типа на воду или отопление, необходимо разобраться в основных плюсах всех моделей. Главным достоинством применения изделий будет своевременное предупреждение поломки системы, ведь конструкция не даст воздуху нарушить нормальное функционирование трубопровода. Еще один бонус – предотвращение запахов из канализационной трубы, однако для этого также необходима организация нормальной приточной вентиляции в квартире.

Комплектующие детали приспособления

Монтаж аэратора позволяет сэкономить на возможном последующем ремонте и разрешает не выводить на улицу вентиляционный стояк. Использовать такие клапана можно на системе отопления и водопроводе. Устройство обеспечивает стабильную бесперебойную работу всех систем.

Основные правила монтажа

Понадобится компенсирующий патрубок, хомут, муфты, инструмент для резки труб. Если клапан монтируется в новую канализацию, то инструменты не понадобятся – все делается вручную.

• перекрыть подачу воды в системе;
• сделать разрез на выбранном участке трубы;
• удалить участок трубопровода, который по размеру идентичен клапану;
• установить воздушный клапан и закрепить его хомутами;
• все стыки заполнить герметиком;
• произвести проверку системы: открыть вентили на отопление и заполнить жидкостью трубы, проверяя их на предмет протечек.

Пример монтажа прибора

При монтаже устройства в канализацию необходимо подключить водоснабжение и слить бачок несколько раз. Регулировка клапана осуществляется вручную, а если прибор оборудован электрозатвором, то процесс происходит автоматически.

При самостоятельном монтаже многие владельцы квартир допускают ошибки. Например, не зачищают места стыков с трубой перед установкой, что приводит к скоплениям отходов. Одно из упущений – наличие фаски, которую необходимо снять перед сборкой раструбных соединений. Не стоит забывать о том, что воздушный клапан необходимо крепить в самую высокую точку системы.