Vàlvula de seguretat en el sistema de calefacció: tipus, finalitat, esquemes i instal·lació
A causa d'un funcionament inadequat, canvis de temperatura i pujades de pressió, es poden produir fallades en el funcionament dels sistemes de calefacció autònoms.Les conseqüències negatives en aquestes situacions són crítiques: des de la ruptura de components individuals fins a la destrucció d'edificis i una greu amenaça per a la vida.
Una vàlvula de seguretat al sistema de calefacció ajudarà a eliminar riscos perillosos. Què és i quin és el seu principi de funcionament? Considerarem aquestes preguntes al nostre article. També analitzarem els tipus d'aquestes vàlvules i indicarem les principals diferències entre elles, considerarem les regles d'instal·lació al sistema de calefacció i oferirem recomanacions per seleccionar i configurar vàlvules de seguretat.
El contingut de l'article:
Per a què serveix una vàlvula de seguretat?
Els sistemes de calefacció s'omplen d'aigua, la temperatura de la qual és d'aproximadament 15 graus. Circulant en circuit tancat, el refrigerant s'escalfa, augmentant significativament de volum. En aquest moment, la pressió exercida sobre la superfície interior de les canonades i els dispositius instal·lats al sistema augmenta significativament.
La superació del límit permès, en la majoria dels casos més de 3,5 bar, provoca:
- fuites a les unions de peces de canonades;
- dany o ruptura d'elements de connexió i canonades de polímers;
- explosió del dipòsit de la caldera;
- curtcircuit d'equips elèctrics a la sala de calderes.
El risc més alt de situacions d'emergència és típic de les calderes de combustible sòlid, en les quals és difícil regular la potència de transferència de calor.
El rendiment dels equips elèctrics i de gas s'ajusta ràpidament des dels valors inicials fins als màxims i viceversa. Sovint contenen seguretat automàtica, que apaga els elements operatius quan la temperatura augmenta excessivament.
La intensitat de combustió de llenya, carbó i altres tipus de combustible en una caldera de combustible sòlid s'ajusta obrint/tancant l'amortidor. En aquest cas, la força de transferència de calor no canvia immediatament, sinó gradualment. A causa de la inèrcia del generador de calor, el líquid refrigerant es pot sobreescalfar molt.
Quan la llenya de la cambra s'escalfa bé, portant l'aigua de la xarxa als nivells de temperatura requerits, el subministrament d'aire es bloqueja i la flama activa comença a extingir-se.
Tanmateix, en estat calent, la caixa de foc continua alliberant calor acumulada. Arribant a 90-95 graus, el refrigerant bull i provoca una inevitable vaporització intensa. Com a resultat, es provoca un fort augment de la pressió.
És en aquestes circumstàncies que la vàlvula de seguretat entra en funcionament. Quan s'arriba al paràmetre de pressió límit, obre l'obturador, deixant la sortida al vapor format. Un cop els valors s'han estabilitzat, la vàlvula es tanca automàticament i torna a entrar en mode de repòs.
La seva instal·lació és obligatòria no només per a calderes de combustible sòlid, sinó també per a calderes de vapor, així com forns equipats amb circuit d'aigua. Moltes modificacions d'equips de calefacció estan equipades amb aquests dispositius en l'etapa de producció. Sovint aquesta vàlvula és un dels elements grups de seguretat. Normalment, el dispositiu s'incrusta directament a l'intercanviador de calor o s'instal·la en una canonada a prop de la caldera.
Tipus d'aparells i principi de funcionament
El disseny de la vàlvula de purga inclou dos components obligatoris: una peça de tancament, que consta d'un seient i una vàlvula, i un ajustador de força. Hi ha diversos tipus d'equips que tenen les seves pròpies característiques. Es classifiquen segons uns criteris.
Classificació #1 - per mecanisme de subjecció
En sistemes de calefacció de cases particulars, apartaments i instal·lacions industrials de baixa potència, es dóna preferència al tipus de producte de molla.
El dispositiu té una estructura senzilla i fiable, dimensions compactes, la possibilitat de combinar-se amb altres elements de la unitat de seguretat i un preu assequible. La força de compressió del mecanisme de molla depèn del paràmetre de pressió al qual funciona la vàlvula. El rang d'ajust es veu afectat per l'elasticitat de la mateixa molla.
El principi de funcionament dels fusibles de molla és el següent:
- la vàlvula del dispositiu es veu afectada pel flux d'aigua;
- el moviment del refrigerant està limitat per la força de la molla;
- la pressió crítica supera la força de compressió, aixecant la vareta de la bobina cap amunt;
- el líquid s'envia a la canonada de sortida;
- el volum intern d'aigua s'estabilitza;
- la molla tanca el cargol, tornant-lo a la seva posició original.
El cos del dispositiu elàstic està fet de llautó d'alta qualitat i alta resistència mitjançant tecnologies i tècniques d'estampació en calent. L'acer s'utilitza en la producció de molles.La membrana, els segells i el mànec estan fets de polímers.
Algunes marques produeixen equips amb la configuració de fàbrica ja instal·lada. La gamma també inclou models que es poden ajustar al lloc d'instal·lació durant la posada en marxa.
Els fusibles de palanca no estan tan estesos. Poques vegades s'instal·len en sistemes autònoms privats amb caldera. L'operació es concentra en el sector industrial en grans instal·lacions de producció, on el diàmetre de les canonades és d'almenys 200 mm.
La força sobre la vareta en aquests mecanismes no és proporcionada per una molla, sinó per un pes penjat a la palanca. Es mou al llarg de la palanca, ajustant la força amb la qual es pressionarà la vareta contra el seient.
La vàlvula de càrrega de la palanca s'obre quan la pressió del mitjà de la part inferior de la bobina supera la que prové de la palanca. Després d'això, l'aigua surt per un forat de descàrrega especial.
La pressió d'accionament, així com el rang de paràmetres, es determina per la longitud de la palanca i el pes de la càrrega. Els fusibles de palanca no són inferiors als dispositius de molla pel que fa a la fiabilitat, però són més cars. Els dispositius s'instal·len en peces de connexió amb brides de canonades amb un diàmetre nominal de 50 o més.
Classificació #2 - segons l'altura de l'elevador de la persiana
A les vàlvules de seguretat de baixa elevació, l'obturador no puja més de 0,05 del diàmetre del seient. El mecanisme d'obertura d'aquests equips és proporcional.
Es caracteritza per un baix rendiment i el disseny més primitiu. Els equips de baixa elevació s'utilitzen en vaixells amb mitjans líquids.
Els dispositius d'elevació completa tenen una elevació de la persiana més alta. Això significa que la seva capacitat de rendiment és molt millor que la de la versió anterior, de manera que són capaços de descarregar volums més grans d'excés de refrigerant.
Classificació #3 - per velocitat de resposta
La coberta de l'obturador de les vàlvules de seguretat proporcionals s'obre gradualment. Normalment, la quantitat d'obertura és proporcional a l'augment de pressió exercida a la superfície interior. Simultàniament amb l'augment del mecanisme, els volums de refrigerant descarregat augmenten gradualment.
El disseny dels dispositius no limita la possibilitat del seu ús en un medi compressible, però encara predominen en sistemes amb aigua i altres líquids.
Una característica de les vàlvules de dues posicions és el funcionament instantani amb obertura total després d'arribar als límits de pressió del sistema en què s'obre la vàlvula de seguretat.
Els experts recomanen utilitzar aquests dispositius en entorns comprimits. Els seus principals desavantatges inclouen la presència d'auto-oscil·lacions característiques de l'obturador.
Quan instal·leu una vàlvula de dues posicions en un sistema de calefacció amb un refrigerant líquid, cal tenir en compte que durant una obertura sobtada de la vàlvula, es descarregarà una gran quantitat d'aigua.
Això farà que la pressió baixi massa ràpidament. La vàlvula es tancarà a l'instant, la qual cosa comportarà cop d'ariet. Els dispositius proporcionals no causen aquests riscos.
Característiques de les vàlvules de seguretat de tres vies
També hauríem de parlar d'un dispositiu que no és tan conegut pels consumidors: una vàlvula de tres vies amb un interruptor manual o elèctric. S'utilitza en sistemes de calefacció amb circuits de baixa temperatura.
El disseny del fusible està equipat amb tres forats, un dels quals és d'entrada i dos de sortida. El flux del medi està controlat per un amortidor fet en forma de bola o vareta. El fluid en moviment es redistribueix per rotacions.
Imaginem una situació: la casa té un sistema de calefacció amb un sistema de radiadors convencionals i terra radiant. Els requisits tècnics per al funcionament de la segona opció preveuen temperatures del refrigerant no massa altes.
La caldera escalfa aigua a la mateixa temperatura per a tots els sistemes. En aquestes condicions, és necessari un dispositiu de redistribució, les tasques del qual es gestionen perfectament per una vàlvula de tres vies.
És responsable de les funcions següents:
- delimitació de zones;
- distribució de la densitat de flux per zones;
- facilitant la barreja del refrigerant de les branques principals de subministrament/retorn per enviar aigua més freda a la canonada de calefacció per terra radiant que als radiadors.
Per no controlar constantment la temperatura del medi, cal parar atenció als models de vàlvules equipats amb un servoaccionament.
Aquest dispositiu funciona a partir d'un sensor instal·lat al circuit de baixa temperatura. Quan la temperatura canvia, s'activa un mecanisme de tancament, obrint o tancant el subministrament de líquid des de la línia de retorn.
Hem parlat amb més detall sobre els tipus de vàlvules de tres vies per a la calefacció i els criteris per a la seva selecció en el següent article.
Consells per triar el model òptim
Abans d'escollir un equip de seguretat específic, cal familiaritzar-se detalladament amb les característiques tècniques de la instal·lació de la caldera.
No us oblideu d'estudiar les instruccions del fabricant, que indiquen tots els valors límit.
Diversos criteris juguen un paper decisiu a l'hora d'escollir un dispositiu de calefacció:
- Rendiment de la caldera.
- Pressió mitjana màxima admissible per a la potència tèrmica dels equips de calefacció.
- Diàmetre de la vàlvula de seguretat.
Heu de comprovar que el regulador de pressió del dispositiu té un rang que inclou els paràmetres d'una caldera determinada. La pressió de resposta ha de ser un 25-30% més gran que la pressió de funcionament necessària per al funcionament estable del sistema.
El diàmetre de la vàlvula de seguretat no pot ser inferior al connector de la canonada d'entrada. En cas contrari, la resistència hidràulica constant no permetrà que el fusible compleixi plenament les seves tasques immediates.
El material òptim per a la fabricació d'equips és el llautó. Té un baix coeficient d'expansió tèrmica, que evita la destrucció de l'habitatge per exposició a fortes pressions.
La unitat de control està fabricada amb materials plàstics resistents a la calor que mantenen la rigidesa requerida fins i tot en contacte amb líquid en ebullició.
Normes d'instal·lació i configuració
Quan planifiqueu instal·lar de manera independent una vàlvula de seguretat per a la calefacció, heu de preparar un conjunt d'eines per endavant. El treball no es pot fer sense claus i claus ajustables, un tornavís Phillips, alicates, una cinta mètrica i un segellador de silicona.
Abans de començar, heu de determinar una ubicació adequada per a la instal·lació. Es recomana instal·lar la vàlvula de seguretat a la canonada de subministrament a prop de la canonada de sortida de la caldera. La distància òptima entre elements és de 200-300 mm.
A la documentació normativa que inclou cada dispositiu, el procés d'instal·lació normalment es descriu pas a pas.
Algunes regles clau d'instal·lació són les mateixes per a tots els tipus de vàlvules:
- si el fusible no està muntat com a part d'un grup de seguretat, es col·loca un manòmetre al costat;
- a les vàlvules de molla, l'eix de molla ha de tenir una posició estrictament vertical i estar situat sota el cos del dispositiu;
- en equips de càrrega de palanca, la palanca es col·loca horitzontalment;
- No es permet la instal·lació a la secció de la canonada entre l'equip de calefacció i el fusible. vàlvules de retenció, aixetes, vàlvules, bomba de circulació;
- per evitar danys al cos en girar la vàlvula, cal seleccionar la clau anglesa des del costat on es realitza el cargol;
- la canonada de drenatge, que descarrega el refrigerant a la xarxa de clavegueram o a la canonada de retorn, està connectada a la canonada de sortida de la vàlvula;
- la canonada de sortida no està connectada directament al clavegueram, sinó amb la inclusió d'un embut o fossa;
- en sistemes on es produeix la circulació de fluids patró natural, la vàlvula de seguretat es col·loca al punt més alt.
El diàmetre nominal del dispositiu es selecciona en funció dels mètodes desenvolupats i aprovats per Gostekhnadzor. Per resoldre aquest problema, és més prudent buscar ajuda de professionals.
Si això no és possible, podeu provar d'utilitzar programes de càlcul en línia especialitzats.
L'ajust de la vàlvula es veu afectat pel tipus d'estructura de subjecció. Els dispositius de molla tenen una tapa. La precompressió de la molla s'ajusta girant-la. La precisió d'ajust d'aquests productes és alta: +/- 0,2 atm.
En els dispositius de palanca, els ajustos es fan augmentant la massa o movent la càrrega.
Després de 7-8 operacions al dispositiu d'emergència instal·lat, la molla i la placa es desgasten, com a resultat de la qual cosa es pot trencar l'estanquitat. En aquest cas, s'aconsella substituir la vàlvula per una de nova.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Com funciona una vàlvula de seguretat i en què consisteix:
Vàlvula d'emergència com a part d'un grup de seguretat:
Més informació sobre com triar i instal·lar la vàlvula de seguretat òptima:
Una vàlvula de seguretat és un equip senzill i fiable que protegirà la teva llar d'emergències imprevistes que es produeixen en els sistemes de calefacció. Per fer-ho, n'hi ha prou amb triar un dispositiu d'alta qualitat amb paràmetres adequats i, a continuació, dur a terme la seva configuració i instal·lació adequades.
Estàs escollint la vàlvula de seguretat adequada per al teu sistema de calefacció? Potser encara teniu preguntes sobre les respostes a les quals no heu trobat al material presentat anteriorment? Pregunteu als nostres experts deixant un comentari a sota de l'article.
O potser voleu complementar el material amb dades interessants i recomanacions útils? O compartiu la vostra experiència d'instal·lar la vàlvula al sistema vosaltres mateixos? Escriu la teva opinió sobre la necessitat d'aquest dispositiu de protecció, comparteix consells per triar, basant-te en la teva experiència personal.
Vaig instal·lar calefacció a casa amb una caldera elèctrica. Quan es munta el sistema, és important parar atenció a la vàlvula de seguretat. L'àrea de la meva habitació climatitzada és petita, la inclinació s'estableix segons la norma, així que vaig establir la pressió del sistema a 1,8 bar. No obstant això, no va descuidar la seguretat i va instal·lar la vàlvula. Quan la pressió puja a 2,1 bar, allibera aire automàticament. No n'he instal·lat més perquè els radiadors són xinesos i no se sap com es comportaran. Almenys estic segur que no hi haurà cap avenç en el sistema a causa de l'excés de pressió.
El tema és útil per a aquells que els agrada instal·lar determinats dispositius i estructures pel seu compte. Per exemple, en comprar un escalfador d'aigua, en la majoria dels casos no s'inclou una vàlvula de seguretat al paquet.Una persona realitza la instal·lació i la connexió independents, i per desconeixement no afegeix una vàlvula. En qualsevol escalfador, la protecció garantida contra el sobreescalfament pot no funcionar; com a resultat, sense alliberar la pressió, es produirà un sobreescalfament o un cop d'ariet; llavors no cal ni tan sols predir el resultat.