Poistný ventil vo vykurovacom systéme: typy, účel, schémy a inštalácia

V dôsledku nesprávnej prevádzky, teplotných zmien a tlakových rázov môže dôjsť k poruchám v prevádzke autonómnych vykurovacích systémov.Negatívne dôsledky v takýchto situáciách sú kritické: od rozpadu jednotlivých komponentov až po zničenie budov a vážne ohrozenie života.

Nebezpečné riziká pomôže eliminovať poistný ventil vo vykurovacom systéme. Čo to je a aký je princíp jeho fungovania? Tieto otázky zvážime v našom článku. Budeme tiež analyzovať typy takýchto ventilov a uvedieme hlavné rozdiely medzi nimi, zvážime pravidlá pre inštaláciu do vykurovacieho systému a poskytneme odporúčania pre výber a konfiguráciu poistných ventilov.

Na čo slúži poistný ventil?

Vykurovacie systémy sú naplnené vodou, ktorej teplota je približne 15 stupňov. Cirkuláciou v uzavretom okruhu sa chladiaca kvapalina zahrieva a výrazne zväčšuje svoj objem. V tomto čase sa výrazne zvyšuje tlak vyvíjaný na vnútorný povrch potrubí a zariadení inštalovaných v systéme.

Prekročenie prípustného limitu, vo väčšine prípadov viac ako 3,5 baru, má za následok:

• netesnosť na spojoch častí potrubia;
• poškodenie alebo prasknutie spojovacích prvkov a rúrok vyrobených z polymérov;
• výbuch nádrže kotla;
• skrat elektrického zariadenia v kotolni.

Najvyššie riziko havarijných situácií je typické pre kotly na tuhé palivá, v ktorých je ťažké regulovať výkon prenosu tepla.

Výkon elektrických a plynových zariadení sa rýchlo upraví od štartovacích až po maximálne hodnoty a naopak. Často obsahujú automatické zabezpečenie, ktorý pri nadmernom zvýšení teploty vypína ovládacie prvky.

Intenzita spaľovania dreva, uhlia a iných druhov paliva v kotle na tuhé palivo sa nastavuje otváraním/zatváraním klapky. V tomto prípade sa sila prenosu tepla nemení okamžite, ale postupne. V dôsledku zotrvačnosti generátora tepla sa môže chladiaca kvapalina veľmi prehriať.

Spolu s tlakomerom, ktorý počíta tlak a odvzdušňovacím ventilom, ktorý odvádza vzduch zo systému, je poistný ventil často zaradený do bezpečnostnej skupiny

Keď sa palivové drevo v komore dobre zahreje, čím sa voda v sieti dostane na požadovanú úroveň teploty, prívod vzduchu sa zablokuje a aktívny plameň začne vyhasínať.

V horúcom stave však ohnisko naďalej uvoľňuje nahromadené teplo. Po dosiahnutí 90-95 stupňov chladiaca kvapalina vrie a spúšťa nevyhnutné intenzívne odparovanie. V dôsledku toho je vyvolaný prudký nárast tlaku.

Za takýchto okolností sa spustí poistný ventil. Po dosiahnutí parametra limitného tlaku otvorí uzáver a uvoľní cestu pre vytvorenú paru. Akonáhle sa hodnoty stabilizujú, ventil sa automaticky uzavrie a opäť prejde do režimu spánku.

Jeho inštalácia je povinná nielen pre kotly na tuhé palivá, ale aj pre parné kotly, ako aj pece vybavené vodným okruhom. Mnohé modifikácie vykurovacích zariadení sú vybavené týmito zariadeniami vo fáze výroby. Často je tento ventil jedným z prvkov bezpečnostné skupiny. Typicky je zariadenie zabudované priamo do výmenníka tepla alebo inštalované v potrubí v blízkosti kotla.

Typy zariadení a princíp činnosti

Konštrukcia odvzdušňovacieho ventilu obsahuje dva povinné komponenty: uzatváraciu časť pozostávajúcu zo sedla a ventilu a nastavovača sily. Existuje niekoľko typov zariadení, ktoré majú svoje vlastné charakteristiky. Sú klasifikované podľa určitých kritérií.

Klasifikácia #1 - pomocou upínacieho mechanizmu

Vo vykurovacích systémoch súkromných domov, bytov a nízkoenergetických priemyselných zariadení sa uprednostňuje pružinový typ produktu.

Hlavným pracovným prvkom zariadenia je pružina. Podporuje membránu, ktorá pokrýva sedadlo. Na tyč spojenú s rukoväťou je umiestnená podložka, o ktorú sa opiera horná časť pružiny. Poloha podložky a prítlačný účinok na membránu sa nastavujú pomocou rukoväte

Zariadenie má jednoduchú a spoľahlivú konštrukciu, kompaktné rozmery, možnosť kombinácie s ostatnými prvkami zabezpečovacej jednotky a prijateľnú cenu. Sila kompresie pružinového mechanizmu závisí od parametra tlaku, pri ktorom ventil pracuje. Rozsah ladenia je ovplyvnený pružnosťou samotnej pružiny.

Princíp činnosti pružinových poistiek je nasledujúci:

• ventil zariadenia je ovplyvnený prietokom vody;
• pohyb chladiacej kvapaliny je obmedzený silou pružiny;
• kritický tlak prevyšuje kompresnú silu a zdvihne tyč cievky nahor;
• kvapalina sa posiela do výstupného potrubia;
• vnútorný objem vody je stabilizovaný;
• pružina zatvorí skrutku a vráti ju do pôvodnej polohy.

Telo pružiaceho zariadenia je vyrobené z kvalitnej, vysokopevnostnej mosadze pomocou technológií a techník lisovania za tepla. Pri výrobe pružín sa používa oceľ.Membrána, tesnenia a rukoväť sú vyrobené z polymérov.

Niektoré značky vyrábajú zariadenia s už nainštalovanými továrenskými nastaveniami. Sortiment zahŕňa aj modely, ktoré je možné upraviť na mieste inštalácie počas uvádzania do prevádzky.

Ventily môžu byť otvorené alebo zatvorené. V prvej konštrukčnej možnosti je chladivo vypúšťané do atmosféry, v druhej je vypúšťané do spätného potrubia

Pákové poistky nie sú také rozšírené. Zriedkavo sú inštalované v súkromných autonómnych systémoch s kotlom. Prevádzka je sústredená v priemyselnom sektore vo veľkých výrobných prevádzkach, kde je priemer potrubí minimálne 200 mm.

Sila na tyč v takýchto mechanizmoch nie je poskytovaná pružinou, ale závažím zaveseným na páke. Pohybuje sa po dĺžke páky a nastavuje silu, ktorou bude tyč pritlačená k sedadlu.

Záťažový ventil páky sa otvorí, keď tlak média zo spodnej časti cievky prekročí tlak vychádzajúci z páky. Potom voda opustí špeciálny vypúšťací otvor.

Nastavenie poistiek páky sa vykonáva pohybom tyče po páke. Aby sa zabránilo jeho neoprávnenej alebo náhodnej zmene, náklad je zabezpečený závorami, krytý špeciálnym puzdrom a uzamknutý zámkom.

Ovládací tlak, ako aj rozsah nastavenia je určený dĺžkou páky a hmotnosťou bremena. Pákové poistky nie sú z hľadiska spoľahlivosti nižšie ako pružinové zariadenia, ale sú drahšie. Zariadenia sa inštalujú na prírubové spojovacie časti rúr s menovitým priemerom 50 a viac.

Klasifikácia #2 - podľa výšky zdvihu uzáveru

V bezpečnostných ventiloch s nízkym zdvihom sa uzáver nezvýši vyššie ako 0,05 priemeru sedadla. Mechanizmus otvárania v takomto zariadení je proporcionálny.

Vyznačuje sa nízkou priepustnosťou a najprimitívnejším dizajnom. Nízkozdvižné zariadenie sa používa na nádoby s kvapalnými médiami.

Plne zdvíhacie zariadenia sú vybavené dvojpolohovým otváracím mechanizmom. Sú vybavené nielen nádobami s kvapalinami, ale aj systémami, v ktorých cirkulujú stlačiteľné médiá (stlačený vzduch, para, plyn)

Zariadenia s plným zdvihom majú vyšší zdvih uzáveru. To znamená, že ich priepustnosť je oveľa lepšia ako u predchádzajúcej verzie, takže sú schopné vypustiť väčšie objemy prebytočnej chladiacej kvapaliny.

Klasifikácia #3 - podľa rýchlosti odozvy

Kryt uzáveru proporcionálnych poistných ventilov sa otvára postupne. Typicky je veľkosť otvoru úmerná zvýšeniu tlaku vyvíjaného na vnútorný povrch. Súčasne so stúpaním mechanizmu sa objemy vypúšťaného chladiva postupne zvyšujú.

Konštrukcia zariadení neobmedzuje možnosť ich použitia v stlačiteľnom médiu, ale stále prevládajú v systémoch s vodou a inými kvapalinami.

Medzi výhody poistných ventilov s proporcionálnou rýchlosťou odozvy patrí nízka cena, jednoduchosť konštrukcie, absencia vlastných kmitov, otváranie porcií na úrovni hodnôt, ktoré sú potrebné pre udržanie špecifických prevádzkových parametrov.

Vlastnosťou dvojpolohových ventilov je okamžitá prevádzka s úplným otvorením po dosiahnutí tlakových limitov v systéme, pri ktorom sa poistný ventil otvára.

Odborníci odporúčajú používať tieto zariadenia v komprimovaných prostrediach. Medzi ich hlavné nevýhody patrí prítomnosť charakteristických samokmitov uzávierky.

Pri inštalácii dvojpolohového ventilu do vykurovacieho systému s kvapalným chladivom je potrebné vziať do úvahy, že pri náhlom otvorení ventilu dôjde k vypusteniu veľkého množstva vody.

To spôsobí príliš rýchly pokles tlaku. Ventil sa okamžite zatvorí, čo bude mať za následok vodne kladivo. Proporcionálne zariadenia takéto riziká nespôsobujú.

Vlastnosti trojcestných poistných ventilov

Mali by sme tiež hovoriť o zariadení, ktoré nie je spotrebiteľom také známe - trojcestný ventil s ručným alebo elektrickým spínačom. Používa sa vo vykurovacích systémoch s nízkoteplotnými okruhmi.

Konštrukcia poistky je vybavená tromi otvormi, z ktorých jeden je vstupný a dva výstupné. Prietok média je riadený tlmičom vyrobeným vo forme gule alebo tyče. Pohybujúca sa tekutina je redistribuovaná rotáciami.

Trojcestné poistky sú vhodné pre kondenzačné kotly a v prípadoch, keď z jedného vykurovacieho zariadenia pracuje niekoľko rôznych systémov

Predstavme si situáciu: dom má vykurovaciu schému so systémom klasických radiátorov a vyhrievaných podláh. Technické požiadavky na prevádzku druhej možnosti zabezpečujú nie príliš vysoké teploty chladiacej kvapaliny.

Kotol ohrieva vodu na rovnakú teplotu pre všetky systémy. V takýchto podmienkach je potrebné prerozdeľovacie zariadenie, ktorého úlohy dokonale zvláda trojcestný ventil.

Je zodpovedný za nasledujúce funkcie:

• vymedzenie oblastí;
• rozdelenie hustoty toku podľa zón;
• uľahčenie miešania chladiacej kvapaliny z hlavných prívodných/vratných vetiev, aby sa do potrubia podlahového kúrenia dostala chladnejšia voda ako do radiátorov.

Aby ste sami neustále nekontrolovali teplotu média, musíte venovať pozornosť modelom ventilov vybavených servopohonom.

Toto zariadenie funguje zo snímača inštalovaného v nízkoteplotnom okruhu. Pri zmene teploty sa aktivuje uzatvárací mechanizmus, ktorý otvára alebo zatvára prívod kvapaliny zo spätného potrubia.

Hovorili sme podrobnejšie o typoch trojcestného ventilu na vykurovanie a kritériách jeho výberu v ďalšom článku.

Tipy na výber optimálneho modelu

Pred výberom konkrétneho bezpečnostného zariadenia sa musíte podrobne oboznámiť s technickými charakteristikami inštalácie kotla.

Činnosť poistného ventilu negatívne ovplyvňujú mínusové teploty. Preto je pomerne dôležitou charakteristikou zariadenia prítomnosť protimrazovej ochrany

Nezabudnite si preštudovať pokyny výrobcu, ktoré uvádzajú všetky limitné hodnoty.

Pri výbere vykurovacieho zariadenia zohráva rozhodujúcu úlohu niekoľko kritérií:

1. Výkon kotla.
2. Maximálny prípustný stredný tlak pre tepelný výkon vykurovacích zariadení.
3. Priemer poistného ventilu.

Mali by ste skontrolovať, či má regulátor tlaku v zariadení rozsah, ktorý zahŕňa parametre konkrétneho kotla. Tlak odozvy by mal byť o 25 – 30 % vyšší ako prevádzkový tlak potrebný na stabilnú prevádzku systému.

Čím vyšší je prevádzkový tlak, tým menej času by malo zariadenie stráviť prevádzkou. Medzera medzi tlakom na začiatku pohybu a pri úplnom otvorení uzáveru by mala byť 15% pre nominálnu hodnotu menšiu ako 2,5 atm, 10% pre vyššie parametre

Priemer poistného ventilu nemôže byť menší ako priemer prípojky prívodného potrubia. V opačnom prípade konštantný hydraulický odpor nedovolí poistke plne vykonávať svoje okamžité úlohy.

Optimálnym materiálom na výrobu zariadení je mosadz. Má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, ktorý zabraňuje zničeniu krytu vystavením silnému tlaku.

Riadiaca jednotka je vyrobená z tepelne odolných plastových materiálov, ktoré si zachovávajú požadovanú tuhosť aj pri kontakte s vriacou kvapalinou.

Pravidlá inštalácie a konfigurácie

Pri plánovaní samostatnej inštalácie poistného ventilu na vykurovanie by ste si mali vopred pripraviť sadu nástrojov. Práca sa nezaobíde bez nastaviteľných kľúčov a kľúčov, krížového skrutkovača, klieští, meracej pásky a silikónového tmelu.

Skôr ako začnete, musíte určiť vhodné miesto na inštaláciu. Poistný ventil sa odporúča namontovať na prívodné potrubie v blízkosti výstupného potrubia kotla. Optimálna vzdialenosť medzi prvkami je 200-300 mm.

Všetky kompaktné domáce poistky sú závitové. Na dosiahnutie úplnej tesnosti pri skrutkovaní je potrebné potrubie utesniť kúdeľom alebo silikónom. Neodporúča sa používať pásku FUM, pretože nie vždy odoláva kriticky vysokým teplotám.

V regulačnej dokumentácii, ktorá sa dodáva s každým zariadením, je proces inštalácie zvyčajne popísaný krok za krokom.

Niektoré kľúčové pravidlá inštalácie sú rovnaké pre všetky typy ventilov:

• ak nie je poistka namontovaná ako súčasť bezpečnostnej skupiny, umiestni sa vedľa nej tlakomer;
• v pružinových ventiloch musí mať os pružiny striktne vertikálnu polohu a musí byť umiestnená pod telom zariadenia;
• v zariadení s pákovým zaťažením je páka umiestnená vodorovne;
• Inštalácia nie je povolená na potrubnom úseku medzi vykurovacím zariadením a poistkou. spätné ventily, kohútiky, ventily, obehové čerpadlo;
• aby ste predišli poškodeniu tela pri otáčaní ventilu, musíte vybrať kľúč zo strany, kde sa vykonáva skrutkovanie;
• odtokové potrubie, ktoré vypúšťa chladivo do kanalizačnej siete alebo spätného potrubia, je pripojené k výstupnému potrubiu ventilu;
• výstupné potrubie nie je pripojené k kanalizácii priamo, ale so zahrnutím lievika alebo jamy;
• v systémoch, kde dochádza k cirkulácii tekutín cez prírodný vzor, poistný ventil je umiestnený v najvyššom bode.

Menovitý priemer zariadenia sa vyberá na základe metód vyvinutých a schválených spoločnosťou Gostekhnadzor. Pri riešení tohto problému je rozumnejšie vyhľadať pomoc od profesionálov.

Ak to nie je možné, môžete skúsiť použiť špecializované online výpočtové programy.

Na zníženie hydraulických strát pri strednom tlaku na ventilovej doske sa inštalácia núdzového zariadenia vykonáva so sklonom smerom k inštalácii kotla

Nastavenie ventilu je ovplyvnené typom upínacej konštrukcie. Pružinové zariadenia majú uzáver. Predbežné stlačenie pružiny sa nastavuje jej otáčaním. Presnosť nastavenia týchto produktov je vysoká: +/- 0,2 atm.

V pákových zariadeniach sa úpravy vykonávajú zvýšením hmotnosti alebo posunutím nákladu.

Po 7-8 operáciách v inštalovanom núdzovom zariadení dochádza k opotrebovaniu pružiny a dosky, v dôsledku čoho môže dôjsť k porušeniu tesnosti. V tomto prípade je vhodné vymeniť ventil za nový.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako poistný ventil funguje a z čoho pozostáva:

Núdzový ventil ako súčasť bezpečnostnej skupiny:

Viac informácií o výbere a inštalácii optimálneho poistného ventilu:

Poistný ventil je jednoduché a spoľahlivé zariadenie, ktoré ochráni váš domov pred nepredvídanými mimoriadnymi udalosťami, ktoré sa vyskytujú vo vykurovacích systémoch. Na to stačí vybrať kvalitné zariadenie s vhodnými parametrami a potom vykonať jeho správnu konfiguráciu a inštaláciu.

Vyberáte správny poistný ventil pre váš vykurovací systém? Možno máte stále otázky, na ktoré ste nenašli odpovede vo vyššie uvedenom materiáli? Opýtajte sa našich odborníkov zanechaním komentára pod článkom.

Alebo možno chcete materiál doplniť zaujímavými faktami a užitočnými odporúčaniami? Alebo sa podeľte o svoje skúsenosti s inštaláciou ventilu do systému sami? Napíšte svoj názor na potrebu takéhoto ochranného zariadenia, podeľte sa o tipy na výber na základe vašich osobných skúseností.