Автоматический воздухоотводчик — принцип работы и подбора

Образование воздушных пробок – это характерная особенность для систем водяного отопления. С этой проблемой сталкивались все, кто жил в домах или квартирах с таким отоплением. В открытых системах она решается просто – воздух выходит естественным путем. А для закрытых систем водяного отопления, в том числе централизованного, нужно применять специальные устройства, чтобы избавиться от воздуха в тепловых магистралях. Такими устройствами являются ручные и автоматические воздухоотводчики.

Образование газов в системе отопления

В центральных системах отопления воздух есть всегда. После окончания отопительного сезона теплоноситель сливается, в системе остается воздух. Его избыток нужно стравливать, когда осенью система опять заполняется водой. Аварии и некачественные уплотнения запорной аппаратуры тоже являются источниками поступления воздуха в тепловые магистрали.

В неправильно спроектированных автономных системах отопления уже во время эксплуатации возможен подсос воздуха извне.

В процессе подпитки системы в нее попадает растворенный в воде воздух, выделяющийся в виде пузырьков в местах с низким давлением и небольшой скоростью теплоносителя.

В самом теплоносителе содержится кислород, который выделяется при нагреве.

Некоторые металлы в системе, например, алюминий, способствуют выделению из воды водорода.

Образовавшиеся газы и выделяющийся воздух поднимаются и скапливаются в местах, где затруднено их прохождение. Отсюда и воздушные пробки.

Чаще всего местами скопления газов являются верхушки секций радиаторов отопления. Воздушные пробки мешают нормальной циркуляции теплоносителя, и несколько последних секций радиатора остаются холодными из-за того, что в них не поступает нагретый теплоноситель. Поэтому в каждый отопительный прибор установлен ручной воздухоотводчик. Это, как правило, кран Маевского, который появился в системах центрального отопления в 1933 году. В технической документации он называется радиаторным игольчатым воздушным клапаном.

Сегодня уже применяются более сложные автоматические клапаны, с помощью которых воздух из системы отводится сам.

Где нужно устанавливать воздухоотводчики

В закрытых системах отопления, чтобы обеспечить вывод воздуха из них, соблюдают определенные правила монтажа:

1. Трубы с горячим теплоносителем прокладываются так, чтобы совпадало направление движения выделившегося воздуха и воды, то есть нагретый теплоноситель поднимался от главного стояка к удаленным;
2. Воздухосборники устанавливаются в высшей точке. Выделение растворенного воздуха происходит при снижении скорости теплоносителя, а она самая низкая именно в верхней точке;
3. Устройства для стравливания воздуха устанавливаются в местах наиболее вероятного скопления газов, например, при поворотах и переходах на меньший диаметр трубы, и на каждом радиаторе отопления.

Газоотводчики обязательно устанавливают на алюминиевых радиаторах отопления. В результате химической реакции при контакте теплоносителя с алюминием образовывается водород, который необходимо отводить.

Несколько в меньшем объеме, но та же проблема существует и для частично биметаллических радиаторов, ведь алюминий присутствует и в них.

В полностью биметаллических радиаторах контакта алюминия с теплоносителем нет, но производители настойчиво рекомендуют устанавливать газоотводчики и на них.

Стальные панельные радиаторы из-за специфической конструкции уже на заводе комплектуются воздухоспускными клапанами.

На чугунных радиаторах старых форм и трубчатых конструкциях газоотводчики неэффективны. Поскольку в них удаление воздуха происходит только с некоторой частью теплоносителя, эффективно работают только стандартный или шаровый кран.

Устройство автоматического воздухоотводчика

Принцип работы автоматического воздушного клапана построен на использовании силы тяжести поплавка. Если поплавок поднят, то кран закрыт, а открытие клапана происходит, когда поплавок опускается вниз.

В латунном корпусе поплавок из нержавеющей стали или полипропилена соединяется через коромысло с подпружиненным золотником. Если в корпус воздухоотводчика поступает воздух из системы, поплавок отжимается вниз, золотник открывает отверстие для сброса газов. По мере убывания воздуха корпус заполняется водой, поплавок поднимается и золотник, перемещаясь, закрывает отверстие. Запорный колпачок на штуцере золотника предотвращает утечку теплоносителя в случае поломки устройства и защищает от пыли и грязи отверстие для сброса воздуха.

В последнее время появились устройства с функцией принудительного закрытия воздушного клапана, чтобы была возможность удаления воздуха только под контролем специалиста. Обратный клапан специальной конструкции, выполняющий функции встроенного автозапора, позволяет ремонт и замену воздухоотводчика без отключения системы отопления.

Автоматический воздушный клапан любой конструкции может функционировать при температурах от -10 до + 120 °C, но требует ухода, периодического осмотра, прочистки или замены. Чтобы автоматический воздухоотводчик работал надежно и без сбоев, он должен находиться под гидростатическим давлением, то есть должны выдерживаться требования к рабочему давлению в системе отопления.

Характеристики автоматических воздухоотводчиков

Первой характеристикой устройства является внутренний диаметр соединительного элемента, то есть диаметр подключения. Самые распространенные диаметры, с которыми изготавливаются воздухоотводчики, это 1/2” и 3/4” (полдюйма и три четверти дюйма), которые в метрической системе единиц считаются в миллиметрах и обозначаются соответственно Dу 15 и Dу 20.

Также автоматические устройства характеризуются параметрами:

• рабочая температура. Чаще всего выпускаются устройства с температурой рабочей среды 100– 110 °C ;
• давление срабатывания. Как правило, автоматические воздухоотводчики рассчитаны на 10 бар, то есть 16 атм.

Отдельно обычно указываются материалы, из которых изготовлены корпус, поплавок и пружина. В основном пружина, как и корпус, изготавливается из латуни, а поплавок – из полипропиленовой смолы.

Автоматические воздухоотводчики различаются по видам резьбы, которая может быть наружная или внутренняя. По конструкции они бывают прямые и угловые.

Установка автоматических воздухоотводчиков

На радиаторах отопления чаще всего устанавливаются угловые модификации, хотя есть и специальные модели, предназначенные только для отопительных приборов. Если диаметр коллектора радиатора не соответствует соединительному диаметру воздушного клапана, используются переходники.

Если в конструкции воздухоотводчика не предусмотрен отсечной клапан, то его можно приобрести отдельно и установить в отопительный прибор, а затем уже к нему подсоединить воздухоотводчик. Особенно важен такой способ монтажа в централизованной системе отопления, когда можно снимать и чистить автоматическое устройство без слива теплоносителя. Тем более, что именно в таких системах вода имеет различные примеси и химические компоненты, которые засоряют золотник и подпирающий его механизм. Поэтому чистить воздухоотводчик приходится часто.

Воздухоотводчик устанавливается вертикально, защитным колпачком вверх, в самых высоких точках трубопровода и нагревательных приборов, в местах, где возможно скопление воздуха. В конструкции корпуса предусмотрен монтажный шестигранник, за который и производится установка прибора обычным гаечным ключом. Монтаж за корпус рычажным ключом категорически запрещен, так как это приводит к повреждению корпуса и, следовательно, к нарушению работоспособности всего устройства.

Радиатор отопления должен устанавливаться с небольшим наклоном, чтобы поднять секцию радиатора, в которую устанавливается воздухоотводчик. Этот нехитрый прием позволяет облегчить выход воздуха к прибору.

Воздухоотводчики – это необходимые элементы любой системы отопления наравне с радиаторами и котлом. В системах, где газы скапливаются регулярно, автоматические газоотводчики позволяют поддерживать в рабочем состоянии все элементы и температуру в помещениях без постоянного контроля.

Принцип работы автоматического воздухоотводчика, установка, подбор, решения проблем

Автоматический воздухоотводчик

На рынке представлены в основном итальянские и немецкие модели автоматических воздушников. Это – Caleffi, Pettinaroli, Valtec, Watts, Oventrop и Flamco. В основном встречаются воздушные клапаны так называемого поплавково-клапанного типа.

Конструкция

В корпусе из латуни или нержавеющей стали находиться поплавок. К нему одним из краев присоединен простейший шарнирный механизм, который имеет название «коромысло». К другому краю механизма прикреплена игла (стержень). Когда корпус заполнен водой, то игла находится в спокойном состоянии и клапан остается перекрыт. Но как только в корпусе воздухоотводчика накапливается воздух, то уровень воды, а вместе с ним и поплавок, опускается. Игла вместе с «коромыслом» приходит в движение. Когда игла заходит в подпружиненный золотник, то нажимает на шток, который перемещаясь, открывает отверстия для выпуска воздуха. Так работает автоматический воздушник.

Монтаж

Дополнительно к воздушному клапану, который входит в группу безопасности котла, следует установить автоматический воздухоотводчик в самой верхней точке контура. Монтаж можно производить как на вертикальном, так и горизонтальном трубопроводе. Для этого подвод теплоносителя в воздухоотводчик производитель делает как нижним торцевым, так и нижним радиальным. Рабочее положение автоматического воздушника всегда вертикальное.

Чтобы была возможность снять автоматический воздухоотводчик, не опорожняя всю систему, его резьбовую часть (G1/2″, G1/4″) присоединяют к трубе отопления через клапан-отсекатель.

Это несложное устройство представляет собой бобышку с пластиковой заслонкой. При ввинчивании воздухоотводчика заслонка автоматически открывается, при вывинчивании — закрывается.

При монтаже воздухоотводчика используют обычный рожковый ключ, нижняя часть корпуса воздушника выполнена в форме шестигранника. Во время установки колпачок воздушного ниппеля должен быть перекрыт.

Неисправности клапана и способы их устранения

Из-за высокого солесодержания теплоносителя игла может обрастать накипью и воздухоотводчик начинает протекать. Чтобы очистить от накипи и ржавчины воздушник, его выкручивают, предварительно изолировав и слив воду с части трубопровода. Если на штуцере стоит отсекатель, то воду не сливают. Клапан разбирают, промывают, аккуратно очищают иглу. В процессе сборки уплотняют между собой части корпуса.

Чтобы автоматический воздухоотводчик не засорялся, имеет смысл поставить непосредственно перед ним механический фильтр.

Очень часто воздухоотводчик делают разборным. Соединение корпуса и крышки происходит через специальное кольцо. Если оно разрушается, то это приводит к протечке. Купить такое кольцо в розницу вряд ли получиться. Проще воспользоваться фум-лентой или силиконовым герметиком.

Если воздушник смонтирован с отклонением от вертикали, то он будет подтекать. Тут одно спасение — демонтировать, заглушить штуцер и установить в новом месте строго вертикально.

Причиной течи может быть перекосившийся поплавок. Его легко поправить самому, при разборке.

Чем опасен воздух в отопительной системе

При появлении в системе отопления воздуха образуется пробка. Из-за этого одна часть трубопровода остается холодной, а другая — слишком перегревается. Когда скапливается воздух из всех греющих контуров в одном месте, движение теплоносителя полностью прекращается. Чем это грозит:

1. Когда в замкнутом контуре появляется воздуховой затор, в системе происходит увеличение давления. Из-за этого срабатывает предохранительный клапан.
2. Он будет постоянно срабатывать и выводить воду из системы до тех пор, пока не перегорит отопительное оборудование.
3. Иногда из-за такого давления разрываются трубы.

Чтобы не допустить этого и устранить проблему, устанавливают воздухоотводчик. Кроме этих трудностей, наличие воздуха в контуре приведет к окислению трубы, возникновению ржавчины и уменьшению эксплуатационного срока.

Автоматический воздухоотводчик условно разделается по следующим основным типам

1. Воздухоотводчик постоянного действия. рис 1. Это означает, что автоматический воздухоотводчик производит отвод воздуха и газов постоянно в заполненной системе. Он отличается высокой надежностью, относительно небольшой пропускной способностью и как правило работает как на впуск, так и на выпуск воздуха. Это модели как бытового, так и промышленного применения, например на стояках жилых зданий.

2. Пусковой воздухоотводчик. рис 2. Используется для быстрого удаления воздуха при заполнении систем, в дальнейшем закрывается и воздух не отводит. Автоматический воздухоотводчик такого типа может работать только на выпуск воздуха, или на выпуск и на запуск во время слива системы. Как правило данные воздухоотводчики применяются только на водяных системах с температурой до 60С.

3. Воздухоотводчик комбинированного действия. рис 3. Данный автоматический воздухоотводчик в своей конструкции имеет 2 поплавка – большой для работы на запуск или опорожнение системы и пропускает большое количество воздуха и малый – для работы клапана, когда система уже заполнена. Такие клапана используются в основном так же на системах водоснабжения и канализации, намного реже в системах отопления.

Причины и последствия воздушных пробок в открытой системе отопления с естественной циркуляцией

Если в системе правильно спроектированы уклоны труб, то весь воздух будет стравливаться через открытый расширительный бачок, который находится в верхней точке отопительного контура. Причин для воздушной пробки может быть несколько:

• После ремонта в радиаторах отопления остался воздух;
• Неправильное (слишком быстрое) заполнение системы при пуске;
• Контур заполняется водой через расширительный бак;
• При нагревании из воды начинает выделяться воздух, который до этого был в растворенном состоянии;
• Вода при заполнении контура подавалась сверху.

Последствия предугадать нетрудно — остановка циркуляции, холодные батареи, быстрое коррозирование внутренней поверхности элементов системы. Чтобы этого избежать, достаточно на всех радиаторах поставить ручные воздухоотводчики — краны Маевского.

Обзор производителей

Автоматические воздухоотводчики для сброса газа бывают:

• латунными с полиэтиленовым поплавком, не подверженным окислению;
• чугунными с эпоксидным покрытием;
• латунными с никелевым покрытием и полиэтиленовым поплавком;
• из нержавейки.

Среди компаний, выпускающих автоматические воздухоотводчики для систем теплоснабжения, хорошую репутацию завоевали следующие бренды.

• Фирма Flamco из Нидерландов. Она производит клапаны для сброса воздуха бытового назначения Flexvent. Корпус деталей выполняется из латуни, изделия монтируются в контурах с небольшим количеством воздушных масс. В основном предназначены для батарей.
• Португальская компания Adca специализируется на клапанах для промышленного сегмента и отопительных контуров. Изделия изготовляются исключительно из нержавейки и устанавливаются в отопительных контурах с максимальной температурой теплоносителя не более 300 градусов.
• Компания Mankenberg производит воздухоотводчики высокого качества. Основным отличием воздухоотводчиков данного производителя является возможность установки в отопительные системы с различными видами теплоносителями, даже агрессивными. Воздухоотводчики выполняются из нержавейки.
• Фирма «Гранрег КАТ» выпускает клапаны для стравливания воздуха, монтируемые на системы водоснабжения, отопления и канализации. Устройства российского производства на сегодняшний день изготавливаются для систем теплоснабжения – серия КАТ12, водяных и канализационных контуров – серия КАТ50.
• Компания Armstrong считается наиболее востребованным производителем автоматических воздухоотводчиков высокого класса во всем мире.

Где монтируют воздухоотводчики

В закрытой системе при установке устройства для эффективного отвода газа надо соблюдать определенные правила:

• Трубы прокладывают так, чтобы векторы перемещения воды и воздуха совпадали, и горячая жидкость направлялась от главного стояка к отдаленным.
• Воздухосборник надо монтировать в самой высокой точке, например, при обходе дверного проема сверху, так как воздух из жидкости выделяется при низкой скорости воды.
• Приборы для удаления воздуха должны стоять на участках, где скопление газов гарантировано: на поворотах стояков, в местах перехода трубы на другой размер сечения, на всех батареях, сепараторах, гребенках.

В обязательном порядке воздухоотводчики монтируют на алюминиевых радиаторах, которые при контакте с теплоносителем выделяют водород. Для частично биметаллических батарей проблема не так актуальна, но алюминий в их составе есть, а, значит, выводить газ придется, хотя и не так часто. В 100%-х биметаллических моделях алюминия нет, но производители настойчиво рекомендуют эксплуатировать их вместе с приборами для стравливания воздуха.

У стальных панельных батарей благодаря их особой конструкции клапан для спуска воздуха устанавливают в заводских условиях.

На традиционных чугунных батареях и трубах современные воздухоотводчики не эффективны. Стравливание газов в таких конструкциях возможно только с частью теплоносителя, поэтому используют стандартный и шаровой варианты кранов. Мнение специалиста о том, где и как целесообразно устанавливать воздухоотводчики, на этом ролике:

Как разобрать

Часто при эксплуатации автоматических воздухоотводчиков случается, что они начинают течь. При этом на клапане игольчатого типа появляются налет и механические отложения. При этом кран закрывается полностью, оттуда вытекает теплоноситель, то есть кран течет. Необходимо демонтировать устройство, разобрать его, мягким инструментом почистить саму иглу, седло и другие разобранные детали. При хорошей очистке можно не знать подобных проблем до следующего образования осадков. Для сборки воздухоотводчика рекомендуется использовать ФУМ-ленту в качестве уплотнительного соединения резьбы, а корпус закручивается вручную.

Конструкция и принцип работы ручного воздушного клапана

Игольчатый ручной воздушный клапан также называют краном Маевского. Его устройство:

• Латунный корпус (пробка) с наружной резьбой 1/2// или 3/4// для подсоединения к радиатору. В корпусе два отверстия для выпуска воздуха Ø 2 мм — одно в торце корпуса, второе — на боковой стенке;
• Латунный запорный винт. С одной стороны винта — паз под шлицевую отвертку, с другой стороны винт обработан под конус, закрывающий воздушное отверстие (положение «закрыто»);
• Пластиковый кожух.

В продаже можно встретить так называемый «кран под руку». Чтобы им пользоваться не нужен ни ключ, ни отвертка — пробка легко откручивается рукой.

Для отвода воздуха из корпуса нужно выкрутить винт. Для этого можно, конечно, воспользоваться отверткой, но есть специальные ключи, которые чаще всего идут в комплекте. После нескольких оборотов конус винта выходит из торцевого отверстия и в полость корпуса поступает воздух, который сразу же стравливается через второе боковое отверстие. Главное — не спешить перекрывать кран. Около 30 — 40% воздуха должно выйти с водой, так что нужно запастись временем, тазиком и тряпками. После того как будет выпущен воздух, нужно долить в систему потерянную воду.

Монтаж

В современных алюминиевых или биметаллических радиаторах отопления уже предусмотрено отверстие под установку крана Маевского. Его можно найти на стороне противоположной подаче теплоносителя, сверху. Скорее всего, там уже стоит гайка под установку. В нее вкручена пластиковая заглушка. После ее удаления на это место монтируют воздушный клапан. Перед этим резьбу крана необходимо уплотнить резиновой или силиконовой прокладкой.

Установка крана Маевского на чугунную батарею значительно сложнее. Начнем того, что эти клапаны значительно мощнее тех, что стоят на алюминиевых радиаторах — они выдерживают давление до 16 атмосфер и температуру 150 С°. Последовательность действий:

1. Слить воду с радиатора;
2. В верхней заглушке чугунной батареи прорезать отверстие и нарезать резьбу, ответную наружной резьбе воздухоотводчика;
3. Вкрутить кран Маевского;
4. Добавить воду в систему.

Неисправности и способы их устранения

В случае неисправности крана появляется течь. Причин тому может быть несколько:

• Заводской брак. Один из пятидесяти кранов вообще не держит давление. Единственный выход – замена;
• Слишком короткий винт. В этом случае его коническая часть не может полностью перекрыть отверстие, поэтому нужно приложить определенное усилие, чтобы ввернуть винт до упора;
• Твердые частички мусора, попадая между винтом и корпусом, могут повредить внутреннюю резьбу. Одноразово здесь может помочь фум-лента, но позже все равно придется менять кран.

Причины и последствия воздушных пробок в закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией

Причины те же, что и для открытой системы, а также:

• Разболтанная крыльчатка циркуляционного насоса может «хватать» воздух в процессе работы;
• Если горячая вода подводится к расширительному баку сверху, то воздух может попадать в систему через трещины или разрывы в мембране бака.

Воздушная пробка в замкнутом контуре приведет к повышению давления в системе и срабатыванию предохранительного клапана. Клапан раз за разом будет стравливать воду, пока не прогорит котел или не разорвет трубы отопления. Поэтому требования безопасности к закрытым системам значительно строже. В частности, для спуска воздуха замкнутый контур оборудуется не только ручными кранами Маевского, но и автоматическими воздушниками. Один из таких автоматических клапанов входит в группу безопасности. Группа ставится на подаче воды, сразу после котла.