Supapa de siguranță în sistemul de încălzire: tipuri, scop, diagrame și instalare

Datorită funcționării necorespunzătoare, schimbărilor de temperatură și creșterilor de presiune, pot apărea defecțiuni în funcționarea sistemelor de încălzire autonome.Consecințele negative în astfel de situații sunt critice: de la defalcarea componentelor individuale până la distrugerea clădirilor și o amenințare gravă la adresa vieții.

O supapă de siguranță în sistemul de încălzire va ajuta la eliminarea riscurilor periculoase. Ce este și care este principiul său de funcționare? Vom lua în considerare aceste întrebări în articolul nostru. De asemenea, vom analiza tipurile de astfel de supape și vom indica principalele diferențe dintre ele, vom lua în considerare regulile de instalare în sistemul de încălzire și vom oferi recomandări pentru selectarea și configurarea supapelor de siguranță.

Pentru ce este o supapă de siguranță?

Sistemele de încălzire sunt umplute cu apă, a cărei temperatură este de aproximativ 15 grade. Circulând într-un circuit închis, lichidul de răcire se încălzește, crescând semnificativ în volum. În acest moment, presiunea exercitată pe suprafața interioară a țevilor și a dispozitivelor instalate în sistem crește semnificativ.

Depășirea limitei admisibile, în majoritatea cazurilor mai mare de 3,5 bari, are ca rezultat:

• scurgeri la joncțiunile pieselor conductei;
• deteriorarea sau ruperea elementelor de legătură și a conductelor din polimeri;
• explozia rezervorului cazanului;
• scurtcircuit al echipamentelor electrice din camera cazanelor.

Cel mai mare risc de situații de urgență este tipic pentru cazanele cu combustibil solid, în care este dificil să se regleze puterea de transfer de căldură.

Performanța echipamentelor electrice și de gaz se reglează rapid de la valorile de pornire la valorile maxime și invers. Ele conțin adesea securitate automată, care oprește elementele de operare atunci când temperatura crește excesiv.

Intensitatea arderii lemnului, cărbunelui și a altor tipuri de combustibil într-un cazan cu combustibil solid este reglată prin deschiderea/închiderea clapetei. În acest caz, forța de transfer de căldură nu se schimbă imediat, ci treptat. Datorită inerției generatorului de căldură, lichidul de răcire poate deveni foarte supraîncălzit.

Împreună cu un manometru care calculează presiunea și un aerisire care elimină aerul din sistem, o supapă de siguranță este adesea inclusă în grupul de siguranță

Când lemnul de foc din cameră se încălzește bine, aducând apa din rețea la temperaturile necesare, alimentarea cu aer este blocată, iar flacăra activă începe să se stingă.

Cu toate acestea, în stare fierbinte, focarul continuă să elibereze căldura acumulată. Ajungând la 90-95 de grade, lichidul de răcire fierbe și declanșează inevitabil vaporizare intensă. Ca urmare, este provocată o creștere bruscă a presiunii.

În astfel de circumstanțe intră în funcțiune supapa de siguranță. Când parametrul de presiune limită este atins, acesta deschide obturatorul, degajând calea de ieșire pentru aburul format. Odată ce valorile s-au stabilizat, supapa se închide automat și intră din nou în modul de repaus.

Instalarea acestuia este obligatorie nu numai pentru cazanele cu combustibil solid, ci și pentru cazanele cu abur, precum și cuptoarele dotate cu circuit de apă. Multe modificări ale echipamentelor de încălzire sunt echipate cu aceste dispozitive în etapa de producție. Adesea, această supapă este unul dintre elemente grupuri de securitate. De obicei, dispozitivul este încorporat direct în schimbătorul de căldură sau instalat într-o conductă în apropierea cazanului.

Tipuri de dispozitive și principiu de funcționare

Designul supapei de purjare include două componente obligatorii: o piesă de închidere, constând dintr-un scaun și o supapă și un reglator de forță. Există mai multe tipuri de echipamente care au propriile lor caracteristici. Ele sunt clasificate după anumite criterii.

Clasificare #1 - prin mecanism de prindere

În sistemele de încălzire ale caselor private, apartamentelor și instalațiilor industriale cu putere redusă, se preferă tipul de produs cu arc.

Principalul element de lucru al dispozitivului este arcul. Susține membrana care acoperă scaunul. Pe tija conectată la mâner este plasată o șaibă, de care se sprijină partea superioară a arcului. Poziția mașinii de spălat și efectul de presare asupra membranei sunt reglate cu un mâner

Dispozitivul are o structură simplă și fiabilă, dimensiuni compacte, capacitatea de a fi combinat cu alte elemente ale unității de securitate și un preț accesibil. Forța de compresie a mecanismului arcului depinde de parametrul de presiune la care funcționează supapa. Gama de reglare este afectată de elasticitatea arcului în sine.

Principiul de funcționare al siguranțelor cu arc este următorul:

• supapa dispozitivului este afectată de fluxul de apă;
• mișcarea lichidului de răcire este limitată de forța arcului;
• presiunea critică depășește forța de compresie, ridicând tija bobină în sus;
• lichidul este trimis la conducta de evacuare;
• volumul intern de apă este stabilizat;
• arcul închide șurubul, readucendu-l în poziția inițială.

Corpul dispozitivului elastic este realizat din alamă de înaltă calitate, de înaltă rezistență, folosind tehnologii și tehnici de ștanțare la cald. Oțelul este folosit la producția de arcuri.Membrana, etanșările și mânerul sunt realizate din polimeri.

Unele mărci produc echipamente cu setările din fabrică deja instalate. Gama include și modele care pot fi reglate la locul de instalare în timpul punerii în funcțiune.

Supapele pot fi deschise sau închise. În prima opțiune de proiectare, lichidul de răcire este evacuat în atmosferă, în a doua, este descărcat în conducta de retur

Siguranțele cu greutatea pârghiei nu sunt atât de răspândite. Rareori sunt instalate în sisteme private autonome cu boiler. Operarea este concentrată în sectorul industrial în unități mari de producție, unde diametrul conductelor este de cel puțin 200 mm.

Forța asupra tijei în astfel de mecanisme este asigurată nu de un arc, ci de o greutate atârnată pe pârghie. Se deplasează pe lungimea pârghiei, ajustând forța cu care tija va fi apăsată pe scaun.

Supapa de sarcină a pârghiei se deschide atunci când presiunea mediului din partea inferioară a bobinei o depășește pe cea care vine de la pârghie. După aceasta, apa pleacă printr-un orificiu special de evacuare.

Reglarea siguranțelor pârghiei-sarcină se face prin deplasarea tijei de-a lungul pârghiei. Pentru a preveni schimbarea ei neautorizată sau accidentală, sarcina este asigurată cu șuruburi, acoperită cu o carcasă specială și blocată cu încuietoare.

Presiunea de acționare, precum și gama de setări, sunt determinate de lungimea pârghiei și de greutatea sarcinii. Siguranțele cu pârghie nu sunt inferioare dispozitivelor cu arc în ceea ce privește fiabilitatea, dar sunt mai scumpe. Dispozitivele sunt instalate pe piese de conectare cu flanșe ale țevilor cu un diametru nominal de 50 sau mai mult.

Clasificare #2 - în funcție de înălțimea ridicării oblonului

În supapele de siguranță cu ridicare joasă, obturatorul se ridică nu mai mult de 0,05 din diametrul scaunului. Mecanismul de deschidere într-un astfel de echipament este proporțional.

Se caracterizează prin debit scăzut și design cel mai primitiv. Echipamentele de ridicare joasă sunt utilizate pe vasele cu medii lichide.

Dispozitivele de ridicare completă sunt echipate cu un mecanism de deschidere în două poziții. Sunt echipate nu numai cu vase cu lichide, ci și cu sisteme în care circulă medii compresibile (aer comprimat, abur, gaz)

Dispozitivele cu ridicare completă au o ridicare a obturatorului mai mare. Aceasta înseamnă că capacitatea lor de debit este mult mai bună decât cea a versiunii anterioare, astfel încât sunt capabile să descarce volume mai mari de lichid de răcire în exces.

Clasificarea #3 - după viteza de răspuns

Capacul obturatorului supapelor de siguranță proporționale se deschide treptat. De obicei, cantitatea de deschidere este proporțională cu creșterea presiunii exercitate pe suprafața interioară. Concomitent cu creșterea mecanismului, volumele de lichid de răcire evacuat cresc treptat.

Designul dispozitivelor nu limitează posibilitatea utilizării lor într-un mediu compresibil, dar predomină totuși în sistemele cu apă și alte lichide.

Printre avantajele supapelor de siguranță cu viteză de răspuns proporțională se numără prețul scăzut, simplitatea designului, absența auto-oscilațiilor, deschiderea porțiunii la nivelul valorilor necesare menținerii parametrilor specifici de funcționare.

O caracteristică a supapelor cu două poziții este funcționarea instantanee cu deschidere completă după atingerea limitelor de presiune din sistemul la care se deschide supapa de siguranță.

Experții recomandă utilizarea acestor dispozitive în medii comprimate. Principalele lor dezavantaje includ prezența auto-oscilațiilor caracteristice ale obturatorului.

Când instalați o supapă cu două poziții într-un sistem de încălzire cu un lichid de răcire, trebuie luat în considerare faptul că, în timpul unei deschideri bruște a supapei, va fi evacuată o cantitate mare de apă.

Acest lucru va face ca presiunea să scadă prea repede. Supapa se va închide instantaneu, ceea ce va presupune ciocan de apa. Dispozitivele proporționale nu provoacă astfel de riscuri.

Caracteristicile supapelor de siguranță cu trei căi

Ar trebui să vorbim și despre un dispozitiv care nu este atât de cunoscut consumatorilor - o supapă cu trei căi cu întrerupător manual sau electric. Este utilizat în sistemele de încălzire cu circuite de temperatură scăzută.

Designul siguranței este echipat cu trei găuri, dintre care unul este de intrare, două sunt de ieșire. Curgerea mediului este controlată de un amortizor realizat sub formă de minge sau tijă. Fluidul în mișcare este redistribuit prin rotații.

Siguranțele cu trei căi sunt adecvate pentru cazanele cu condensare și în cazurile în care mai multe sisteme diferite funcționează dintr-un singur echipament de încălzire

Să ne imaginăm o situație: casa are o schemă de încălzire cu un sistem de calorifere convenționale și pardoseală încălzită. Cerințele tehnice pentru funcționarea celei de-a doua opțiuni prevăd temperaturi nu prea mari ale lichidului de răcire.

Cazanul incalzeste apa la aceeasi temperatura pentru toate sistemele. În astfel de condiții, este nevoie de un dispozitiv de redistribuire, ale cărui sarcini sunt gestionate perfect de o supapă cu trei căi.

Este responsabil pentru următoarele funcții:

• delimitarea zonelor;
• distribuția densității fluxului pe zone;
• facilitarea amestecării lichidului de răcire din ramurile principale de alimentare/retur pentru a trimite apă mai rece în conducta de încălzire prin pardoseală decât în ​​calorifere.

Pentru a nu controla constant temperatura mediului, trebuie să acordați atenție modelelor de supape echipate cu servomotor.

Acest dispozitiv funcționează de la un senzor instalat în circuitul de temperatură scăzută. Când temperatura se schimbă, se activează un mecanism de închidere, care deschide sau închide alimentarea cu lichid din conducta de retur.

Am vorbit mai detaliat despre tipurile de supape cu trei căi pentru încălzire și despre criteriile de selecție a acesteia in articolul urmator.

Sfaturi pentru alegerea modelului optim

Înainte de a alege un anumit echipament de siguranță, trebuie să vă familiarizați în detaliu cu caracteristicile tehnice ale instalației cazanului.

Funcționarea supapei de siguranță este afectată negativ de temperaturile sub zero. Prin urmare, o caracteristică destul de importantă pentru dispozitiv este prezența protecției împotriva înghețului

Nu neglijați să studiați instrucțiunile producătorului, care indică toate valorile limită.

Mai multe criterii joacă un rol decisiv în alegerea unui dispozitiv de încălzire:

1. Performanta cazanului.
2. Presiunea medie maximă admisă pentru puterea termică a echipamentelor de încălzire.
3. Diametru supapă de siguranță.

Ar trebui să verificați dacă regulatorul de presiune din dispozitiv are o gamă care include parametrii unui anumit cazan. Presiunea de răspuns trebuie să fie cu 25-30% mai mare decât presiunea de lucru necesară pentru funcționarea stabilă a sistemului.

Cu cât presiunea de funcționare este mai mare, cu atât dispozitivul ar trebui să petreacă mai puțin timp pentru funcționare. Distanța dintre presiunea de la începutul mișcării și când obturatorul este complet deschis ar trebui să fie de 15% pentru o valoare nominală mai mică de 2,5 atm, 10% pentru parametrii mai mari

Diametrul supapei de siguranță nu poate fi mai mic decât conectorul conductei de admisie. În caz contrar, rezistența hidraulică constantă nu va permite siguranței să-și îndeplinească pe deplin sarcinile imediate.

Materialul optim pentru fabricarea echipamentelor este alama. Are un coeficient scăzut de dilatare termică, care previne distrugerea carcasei de la expunerea la presiuni puternice.

Unitatea de control este realizată din materiale plastice rezistente la căldură care mențin rigiditatea necesară chiar și în contact cu lichidul în fierbere.

Reguli de instalare și configurare

Când plănuiți să instalați independent o supapă de siguranță pentru încălzire, ar trebui să pregătiți un set de instrumente în avans. Lucrarea nu poate fi realizată fără chei și chei ajustabile, o șurubelniță Phillips, clești, o bandă de măsurare și un material de etanșare cu silicon.

Înainte de a începe, trebuie să determinați o locație potrivită pentru instalare. Se recomandă instalarea supapei de siguranță pe conducta de alimentare lângă conducta de evacuare a cazanului. Distanța optimă între elemente este de 200-300 mm.

Toate siguranțele compacte de uz casnic sunt filetate. Pentru a obține o etanșeitate completă la înșurubare, este necesară etanșarea conductei cu câlți sau silicon. Nu este recomandabil să folosiți bandă FUM, deoarece nu rezistă întotdeauna la temperaturi extrem de ridicate.

În documentația de reglementare care vine cu fiecare dispozitiv, procesul de instalare este de obicei descris pas cu pas.

Unele reguli cheie de instalare sunt aceleași pentru toate tipurile de supape:

• dacă siguranța nu este montată ca parte a unui grup de siguranță, lângă aceasta este plasat un manometru;
• la supapele cu arc, axa arcului trebuie să aibă o poziție strict verticală și să fie amplasată sub corpul dispozitivului;
• în echipamentele de încărcare cu pârghie, pârghia este plasată orizontal;
• Instalarea nu este permisă pe secțiunea conductei dintre echipamentul de încălzire și siguranță. supape de reținere, robinete, supape, pompa de circulatie;
• pentru a preveni deteriorarea corpului la rotirea supapei, trebuie să selectați cheia din partea în care se efectuează înșurubarea;
• conducta de scurgere, care evacuează lichidul de răcire în rețeaua de canalizare sau conducta de retur, este conectată la conducta de evacuare a supapei;
• conducta de evacuare nu este conectată direct la canalizare, ci cu includerea unei pâlnii sau a unei gropi;
• în sistemele prin care are loc circulația fluidelor model natural, supapa de siguranță este plasată în punctul cel mai înalt.

Diametrul nominal al dispozitivului este selectat pe baza metodelor dezvoltate și aprobate de Gostekhnadzor. Pentru a rezolva această problemă, este mai înțelept să solicitați ajutor de la profesioniști.

Dacă acest lucru nu este posibil, puteți încerca să utilizați programe specializate de calcul online.

Pentru a reduce pierderile hidraulice în timpul presiunii medii pe placa supapei, instalarea echipamentului de urgență se realizează cu o pantă spre instalația cazanului.

Reglarea supapei este afectată de tipul structurii de prindere. Dispozitivele cu arc au capac. Precomprimarea arcului se reglează prin rotirea acestuia. Precizia de reglare a acestor produse este mare: +/- 0,2 atm.

La dispozitivele cu pârghie, ajustările se fac prin creșterea masei sau deplasarea sarcinii.

După 7-8 operațiuni în dispozitivul de urgență instalat, arcul și placa se uzează, drept urmare etanșeitatea poate fi ruptă. În acest caz, este recomandabil să înlocuiți supapa cu una nouă.

Concluzii și video util pe această temă

Cum funcționează o supapă de siguranță și în ce constă:

Supapă de urgență ca parte a unui grup de siguranță:

Mai multe informații despre alegerea și instalarea supapei de siguranță optime:

O supapă de siguranță este un echipament simplu și fiabil care vă va proteja casa de urgențe neprevăzute care apar în sistemele de încălzire. Pentru a face acest lucru, este suficient să alegeți un dispozitiv de înaltă calitate, cu parametri adecvați, apoi să efectuați configurarea și instalarea corectă a acestuia.

Alegeți supapa de siguranță potrivită pentru sistemul dvs. de încălzire? Poate mai ai intrebari raspunsurile la care nu le-ai gasit in materialul prezentat mai sus? Întrebați experții noștri lăsând un comentariu sub articol.

Sau poate doriți să completați materialul cu fapte interesante și recomandări utile? Sau împărtășiți-vă experiența instalării supapei în sistem? Scrie-ți părerea despre necesitatea unui astfel de dispozitiv de protecție, împărtășește sfaturi despre alegere, pe baza experienței tale personale.