V důsledku nesprávného provozu, kolísání teplot a tlakových rázů může dojít k poruše autonomních topných systémů. Negativní důsledky v takových situacích jsou kritické: od rozpadu jednotlivých komponentů až po zničení budov a vážné ohrožení života.
Nebezpečná rizika pomůže eliminovat pojistný ventil v topném systému. Co to je a jaký je princip jeho fungování? Těmito otázkami se budeme zabývat v našem článku. Budeme také analyzovat odrůdy takových ventilů a uvedeme hlavní rozdíly mezi nimi, zvážíme pravidla pro instalaci do topného systému a dáme doporučení pro výběr a konfiguraci pojistných ventilů.
K čemu slouží pojistný ventil?
Topné systémy jsou naplněny vodou, jejíž teplota je přibližně 15 stupňů. Při cirkulaci v uzavřeném okruhu se chladicí kapalina zahřívá a výrazně se zvětšuje objem. V této době se výrazně zvyšuje tlak vyvíjený na vnitřní povrch potrubí a zařízení instalovaných v systému.
Překročení přípustné normy, ve většině případů více než 3,5 bar, se změní na:
- netěsnost na křižovatce částí potrubí;
- poškození nebo prasknutí spojovacích prvků a trubek vyrobených z polymerů;
- výbuch nádrže kotle;
- zkrat elektrického zařízení v kotelně.
Nejvyšší riziko havarijních situací je charakteristické pro kotle na tuhá paliva, u kterých je obtížné regulovat výkon přenosu tepla.
Výkon elektrických a plynových zařízení se rychle upraví ze startování na maximální výkon a naopak. Často mají bezpečnostní automatiku, která vypne pracovní předměty, když teplota nadměrně stoupne.
Intenzita spalování dřeva, uhlí a dalších druhů paliv v kotli na tuhá paliva se nastavuje otevíráním / zavíráním klapky. V tomto případě se síla přenosu tepla nemění okamžitě, ale postupně. V důsledku setrvačnosti generátoru tepla se může teplonosná kapalina velmi přehřát.
Spolu s manometrem, který vypočítává tlak, a odvzdušňovacím ventilem, který odvádí vzduch ze systému, je často do bezpečnostní skupiny zařazen pojistný ventil.
Když se palivové dříví v komoře dobře zahřeje, čímž se voda v síti dostane na požadované teplotní značky, přístup vzduchu se zablokuje a aktivní plamen začne uhasínat.
V horkém stavu však topeniště nadále uvolňuje nahromaděné teplo. Při dosažení 90-95 stupňů se chladicí kapalina vaří a začíná nevyhnutelné intenzivní odpařování. V důsledku toho je vyvolán prudký skok v tlaku.
Za takových okolností se spustí pojistný ventil. Když je dosaženo parametru mezní tlak, otevře uzávěr a uvolní cestu ven pro vznikající páru. Po ustálení hodnot se ventil automaticky uzavře a přejde zpět do režimu spánku.
Jeho instalace je povinná nejen pro tuhá paliva, ale také pro parní kotle, stejně jako pece vybavené vodním okruhem. Mnoho modifikací topných zařízení je vybaveno těmito zařízeními ve fázi výroby. Často je tento ventil jedním z prvků bezpečnostní skupiny. Obvykle je zařízení vyříznuto přímo do výměníku tepla nebo instalováno v potrubí v blízkosti kotle.
Typy zařízení a princip činnosti
Konstrukce vypouštěcího ventilu zahrnuje dvě povinné součásti: uzavírací část sestávající ze sedla a uzávěru a generátor síly. Existuje několik typů zařízení s vlastními vlastnostmi. Jsou klasifikovány podle určitých kritérií.
Klasifikace #1 – Upínacím mechanismem
V topných systémech soukromých domů, bytů a průmyslových zařízení s nízkým výkonem se dává přednost pružinovému typu produktu.
Hlavním pracovním prvkem zařízení je pružina. Podporuje membránu, která kryje sedlo. Na tyči spojené s rukojetí je umístěna podložka, o kterou se opírá horní část pružiny. Poloha podložky a přítlačný účinek na membránu je regulován rukojetí
Zařízení se vyznačuje jednoduchou a spolehlivou konstrukcí, kompaktními rozměry, možností kombinace s dalšími prvky zabezpečovací jednotky a dostupnou cenou. Síla stlačení pružinového mechanismu závisí na parametru tlaku, při kterém ventil pracuje. Rozsah nastavení je ovlivněn pružností samotné pružiny.
Princip fungování pružinových pojistek je následující:
- uzávěr zařízení je ovlivněn průtokem vody;
- pohyb chladicí kapaliny je omezen silou pružiny;
- kritický tlak převyšuje kompresní sílu a zvedá dřík ventilu;
- kapalina je posílána do výstupního potrubí;
- vnitřní objem vody je stabilizován;
- pružina zavře závěrku a vrátí ji do původní polohy.
Tělo pružícího zařízení je vyrobeno z vysoce kvalitní vysokopevnostní mosazi za použití technologií a technik horké ražby. Při výrobě pružiny se používá ocel. Membrána, těsnění a rukojeť jsou vyrobeny z polymerů.
Některé značky vyrábějí zařízení s již nastaveným továrním nastavením. V sortimentu jsou také modely, které jsou přizpůsobitelné na místě instalace během uvádění do provozu.
Ventily jsou otevřené a zavřené. V první verzi konstrukce je chladicí kapalina vypouštěna do atmosféry, ve druhé klesá do vratného potrubí
Pákové pojistky nejsou tak rozšířené. V soukromých autonomních systémech s kotlem se montují jen zřídka. Provoz je soustředěn v průmyslovém sektoru u velkých podniků, kde je průměr potrubí minimálně 200 mm.
Síla na tyč u takových mechanismů není dána pružinou, ale zátěží zavěšenou na páce. Pohybuje se po délce páky a nastavuje sílu, kterou bude představec přitlačován k sedlu.
Pákový ventil se otevře, když tlak média ze dna cívky překročí hodnoty vycházející z páky. Poté voda odchází speciálním vypouštěcím otvorem.
Nastavení pojistek páky-zátěž se provádí pohybem táhla po páce. Aby se zabránilo jeho neoprávněné nebo náhodné změně, je náklad přišroubován, zakryt speciálním pláštěm a uzamčen zámkem.
Nastavený tlak, stejně jako rozsah nastavení, je dán délkou páky a hmotností břemene. Pákové pojistky nejsou z hlediska spolehlivosti horší než pružinová zařízení, ale jsou dražší. Přístroje se instalují na přírubové fitinky potrubí o jmenovitém průměru 50 a více.
Klasifikace #2 – výška šroubu
U pojistných ventilů s nízkým zdvihem se ventil zvedá maximálně o 0,05 průměru sedla. Mechanismus otevírání v takovém zařízení je proporcionální.
Vyznačuje se nízkou šířkou pásma a nejprimitivnějším designem. Nízkozdvižné zařízení se používá na plavidlech s kapalným médiem.
Plnozdvihová zařízení jsou vybavena dvoupolohovým otevíracím mechanismem. Vybavují nejen nádoby s kapalinami, ale i systémy, ve kterých cirkulují stlačitelná média (stlačený vzduch, pára, plyn)
Nástroje s plným zdvihem mají vyšší zdvih šroubu. To znamená, že jejich průchodnost je mnohem lepší než u předchozí verze, takže jsou schopny vypustit větší objemy přebytečné chladicí kapaliny.
Klasifikace #3 – podle rychlosti odezvy
Víko uzávěru proporcionálních pojistných ventilů se postupně otevírá. Velikost otevření je zpravidla úměrná zvýšení tlaku vyvíjeného na vnitřní povrch. Současně se zvedáním mechanismu se postupně zvětšují objemy vypouštěné chladicí kapaliny.
Konstrukce zařízení neomezuje možnost jejich použití ve stlačitelném médiu, přesto však převažují v systémech s vodou a jinými kapalinami.
Mezi výhody proporcionálních přepouštěcích ventilů patří nízká cena, jednoduchá konstrukce, absence samokmitů, dávkové otevírání na úrovni hodnot nutných pro udržení specifických provozních parametrů.
Charakteristickým rysem on-off ventilů je okamžitý provoz s plným otevřením po dosažení hraničních tlakových značek v systému, při kterých se otevře bezpečnostní zámek.
Odborníci doporučují provozovat tato zařízení na komprimovatelných médiích. Mezi jejich hlavní nevýhody patří přítomnost charakteristických samokmitů závěrky.
Při instalaci dvoupolohového ventilu do topného systému s kapalným nosičem tepla je třeba vzít v úvahu, že při náhlém otevření uzávěru bude vypuštěno velké množství vody.
To způsobí příliš rychlý pokles tlaku. Ventil se okamžitě uzavře a způsobí vodní ráz. Proporcionální zařízení taková rizika nezpůsobují.
Vlastnosti třícestných nouzových ventilů
Samostatně stojí za to mluvit o zařízení, které není spotřebitelům tak známé – třícestný ventil s ručním nebo elektrickým spínačem. Používá se v topných systémech s nízkoteplotními okruhy.
Konstrukce pojistek je vybavena třemi otvory, z nichž jeden je vstupní, dva jsou výstupní. Průtok média je řízen klapkou ve tvaru koule nebo tyče. Pohybující se tekutina je redistribuována rotací.
Třícestné pojistky jsou vhodné pro kondenzační kotle a v případech, kdy z jednoho topného zařízení funguje několik různých systémů
Představme si situaci: v domě je realizováno schéma vytápění se systémem klasických radiátorů a podlahového vytápění. Technické požadavky na provoz druhé možnosti zajišťují nepříliš vysoké teploty chladicí kapaliny.
Kotel ohřívá vodu na stejnou teplotu pro všechny systémy. V takových podmínkách je potřeba přerozdělovací zařízení, s jehož úkoly třícestný ventil odvádí vynikající práci.
Je zodpovědný za následující funkce:
- vymezení oblastí;
- rozdělení hustoty proudění podle zón;
- usnadnění mísení chladicí kapaliny z přívodních / vratných hlavních větví, aby se do potrubí podlahového vytápění posílala chladnější voda než do radiátorů.
Abyste neustále sami nekontrolovali teplotu média, musíte věnovat pozornost modelům ventilů vybavených servopohonem.
Toto zařízení je napájeno čidlem instalovaným v okruhu nízké teploty. Při změně teplotních značek se aktivuje blokovací mechanismus, který otevírá nebo uzavírá tok kapaliny ze zpátečky.
Podrobněji o typech třícestných ventilů pro vytápění a kritériích pro jeho výběr jsme hovořili v dalším článku.
Tipy pro výběr nejlepšího modelu
Než se zaměříte na konkrétní bezpečnostní zařízení, je nutné se podrobně seznámit s technickými vlastnostmi instalace kotle.
Činnost pojistného ventilu je negativně ovlivněna mínusovými teplotami. Proto je pro zařízení poměrně důležitou vlastností přítomnost protimrazové ochrany.
Nezanedbávejte prostudování pokynů výrobce, kde jsou uvedeny všechny limitní hodnoty.
Při výběru zařízení pro vytápění hraje rozhodující roli několik kritérií:
- Výkon kotle.
- Maximální přípustný tlak média pro tepelný výkon topného zařízení.
- Průměr pojistného ventilu.
Je třeba zkontrolovat, že regulátor tlaku v zařízení má rozsah, ve kterém jsou zahrnuty parametry konkrétního kotle. Nastavený tlak by měl být o 25-30 % vyšší než provozní tlak potřebný pro stabilní provoz systému.
Čím vyšší je provozní tlak, tím méně času by mělo zařízení strávit provozem. Mezera mezi tlakem na začátku pohybu a při úplném otevření ventilu by měla být 15% pro jmenovitou hodnotu menší než 2,5 atm, 10% pro vyšší parametry
Průměr pojistného ventilu nesmí být menší než vstupní přípojka. V opačném případě konstantní hydraulický odpor neumožní pojistce plně plnit své okamžité úkoly.
Optimálním materiálem pro výrobu zařízení je mosaz. Má nízký koeficient tepelné roztažnosti, který vylučuje zničení těla před účinky silného tlaku.
Ovládací blok je vyroben z tepelně odolných plastových materiálů, které si zachovávají požadovanou tuhost i při kontaktu s vroucí kapalinou.
Pravidla instalace a nastavení
Po naplánování nezávislé instalace pojistného ventilu pro vytápění byste si měli předem připravit sadu nástrojů. V práci se neobejdete bez nastavitelných a klíčů, křížového šroubováku, kleští, metru, silikonového tmelu.
Před zahájením práce musíte určit vhodné místo pro instalaci. Pojistný ventil se doporučuje namontovat na přívodní potrubí v blízkosti výstupu z kotle. Optimální vzdálenost mezi prvky je 200-300 mm.
Všechny kompaktní pojistky pro domácnost jsou závitové. Pro dosažení úplné těsnosti při navíjení je nutné trubku utěsnit koudelí nebo silikonem. Je nežádoucí používat pásku FUM, protože ne vždy odolává kriticky vysokým teplotám.
V regulační dokumentaci dodávané s každým zařízením je proces instalace obvykle popsán krok za krokem.
Některá klíčová pravidla pro instalaci jsou stejná pro všechny typy ventilů:
- není-li pojistka namontována jako součást bezpečnostní skupiny, umístí se vedle ní manometr;
- u pružinových ventilů musí mít osa pružiny přísně vertikální polohu a musí být umístěna pod tělem zařízení;
- u pákového nakládacího zařízení je páka umístěna vodorovně;
- na úseku potrubí mezi topným zařízením a pojistkou není dovoleno instalovat zpětné ventily, kohouty, šoupátka, oběhové čerpadlo;
- aby nedošlo k poškození těla během otáčení ventilu, je nutné vybrat pomocí klíče ze strany, kde se provádí šroubování;
- k výstupnímu potrubí ventilu je připojeno odtokové potrubí, které vypouští chladicí kapalinu do kanalizační sítě nebo zpětného potrubí;
- výstupní potrubí není připojeno přímo ke kanalizaci, ale se zahrnutím nálevky nebo jímky;
- v systémech, kde kapalina cirkuluje přirozeně, je pojistný ventil umístěn v nejvyšším bodě.
Podmíněný průměr zařízení je vybrán na základě metod vyvinutých a schválených společností Gostekhnadzor. Při řešení tohoto problému je moudřejší vyhledat pomoc od profesionálů.
Pokud to není možné, můžete zkusit použít specializované online kalkulační programy.
Pro snížení hydraulických ztrát při středním tlaku na talíři ventilu je instalováno nouzové zařízení se sklonem ke kotelně
Typ upínací konstrukce ovlivňuje seřízení ventilu. Pružiny mají uzávěr. Předpětí pružiny se nastavuje otáčením. Přesnost nastavení těchto produktů je vysoká: +/- 0,2 atm.
U pákových zařízení se úpravy provádějí zvýšením hmotnosti nebo posunutím nákladu.
Po 7-8 operacích v nainstalovaném nouzovém zařízení dochází k opotřebení pružiny a desky, v důsledku čehož může dojít k porušení těsnosti. V tomto případě je vhodné vyměnit ventil za nový.
Závěry a užitečné video k tématu
Jak je pojistný ventil uspořádán a z čeho se skládá:
Havarijní ventil jako součást bezpečnostní skupiny:
Zjistěte více o výběru a instalaci optimálního pojistného ventilu:
Pojistný ventil je jednoduché a spolehlivé zařízení, které ochrání váš domov před nepředvídanými mimořádnými událostmi, ke kterým v topných systémech dochází. K tomu stačí vybrat vysoce kvalitní zařízení s vhodnými parametry a poté provést jeho kompetentní konfiguraci a instalaci.
Hledáte ten správný pojistný ventil pro váš topný systém? Máte ještě otázky, na které jste ve výše uvedeném materiálu nenašli odpověď? Zeptejte se na ně našich odborníků zanecháním komentáře pod článkem.
Nebo možná chcete materiál doplnit zajímavými fakty a užitečnými doporučeními? Nebo se podělit o zkušenosti s osobní instalací ventilu do systému? Napište svůj názor na potřebu takového ochranného zařízení, podělte se o tipy na výběr na základě osobních zkušeností.
- Pojistné ventily jsou navrženy tak, aby automaticky odstranily přetlak z potrubního systému, kotlů, nádrží, nádob a dalších zařízení. Ventily jsou rozděleny do dvou typů:
- pákový náklad;
- jaro.
Konstrukce a uspořádání pákového pojistného ventilu
- Hlavní konstrukční prvky pákového pojistného ventilu:
- těleso se dvěma přírubami (průměr DN 50 a výše), které udává směr pohybu pracovního média pod úhlem, přípustný tlak a průměr průchozího otvoru. Hlavní materiály používané při výrobě pouzder jsou ocel a litina. Ocelové ventily jsou určeny pro tlaky do 2,5 MPa a litinové ventily – do 1,6 MPa;
- vstupní a výstupní potrubí;
- sedlo;
- kryt připevněný k tělu šrouby.
Uvnitř těla pojistného ventilu je ventil, jehož deska pomocí vodítek zapadá do přívodního potrubí a je v těsném kontaktu se sedlem. Vřeteno je připevněno k ventilové desce (bráně) pomocí závlačky. Poté se konstrukce ventilu a k ní připojená tyč vloží do těla, které se uzavře víkem. Mezi víkem ventilu a dříkem talíře není žádné těsnění. Zařízení tedy nezajišťuje úplnou těsnost, proto je zakázáno jej používat v systémech přepravujících hořlavá a výbušná pracovní média, jakož i v mobilních nádobách.
Na víku pouzdra jsou stojany se šrouby pro upevnění přídržné tyče a obloukové vedení, které zabraňuje nadměrnému zvednutí páky při otevírání ventilu. Samotná páka je instalována tak, že zářez na páce zapadá do zářezu tyčového trojúhelníku. Poté se do výřezů ve stojanech na krytu vloží vodorovná tyč, která je zajištěna šrouby a pojistnými maticemi, aby se zabránilo pohybu tyče jedním nebo druhým směrem. Při instalaci pojistného ventilu na potrubí, kotel, nádobu nebo zásobník se příruba na přívodním potrubí připevní k potrubí. Na přívodním potrubí přivádějícím pracovní médium k ventilu není povolena instalace uzavíracích armatur. Výstupní potrubí musí být odkloněno do takové vzdálenosti, aby se pracovní médium (horká nebo přehřátá voda, pára atd.) nedostalo k nejbližšímu servisnímu personálu.
Princip činnosti a nastavení závaží pákového pojistného ventilu
Hlavním prvkem těchto ventilů je páka, na kterou je zavěšeno břemeno (závaží) a zajištěno pojistným šroubem. Otevření zařízení závisí na poloze závaží: čím dále je závaží umístěno na páce a čím větší je jeho hmotnost, tím větší je tlak potřebný k ovládání zařízení. Takže u bezpečnostních ventilů s pákovým závažím působí zátěžová síla vycházející z páky na tyč proti tlaku pracovního média, které vytváří sílu na cívku.
- Ventil se nastavuje dvěma způsoby:
- kvantitativní regulace. Hmota závaží zajišťuje přitlačení tyče k cívce, potřebné množství závaží se určuje na základě úrovně tlaku, při jejímž určité hodnotě ventil pracuje.
- pohybující se závaží podél páky. Čím dále je závaží páky od těla ventilu, tím větší je tlak potřebný k ovládání bezpečnostního zařízení. Pomocí této metody se provádí přesnější nastavení ventilu.
Po dokončení seřízení a fixace závaží je na zařízení nasazeno ochranné pouzdro a zaplombováno proti neoprávněné rekonfiguraci.
