Sikkerhedsventil i varmesystem: typer, formål, diagrammer og installation

På grund af forkert brug, temperaturudsving og trykstød kan der opstå fejl i driften af autonome varmesystemer. De negative konsekvenser i sådanne situationer er kritiske: lige fra beskadigelse af enkelte komponenter til ødelæggelse af bygninger og en alvorlig trussel mod liv.

En sikkerhedsventil i varmesystemet kan eliminere farlige risici. Hvad er det, og hvad er dets funktionsprincip? Disse spørgsmål vil vi behandle i vores artikel. Vi vil også gennemgå varianter af sådanne ventiler og påpege de vigtigste forskelle mellem dem, se på installationsreglerne i varmesystemet og give anbefalinger til valg og justering af sikkerhedsventiler.

Hvad bruges en sikkerhedsventil til?

Varmesystemer fyldes med vand, hvis temperatur er omkring 15 grader. Når varmebæreren cirkulerer i det lukkede kredsløb, opvarmes den og øges betydeligt i volumen. På dette tidspunkt stiger trykket på den indvendige overflade af rør og enheder installeret i systemet markant.

Overskridelse af den tilladte norm, i de fleste tilfælde over 3,5 bar, resulterer i:

• lækage ved samlinger af rørledningsdele;
• skader eller brud på forbindelseselementer og rør fremstillet af polymerer;
• eksplosion af kedeltanken;
• kortslutning af elektrisk udstyr i kedelrummet.

Den højeste risiko for ulykkessituationer er karakteristisk for fastbrændselskedler, hvor det er svært at regulere varmeafgivelseseffekten.

Ydeevnen for elektrisk og gasudstyr justeres hurtigt fra start til maksimale værdier og omvendt. Ofte er der sikkerhedsautomatik, der slukker for arbejdselementerne ved for høje temperaturstigninger.

Forbrændingsintensiteten af brænde, kul og andre brændstoftyper i en fastbrændselskedel justeres ved at åbne/lukke spjældet. Her ændres varmeafgivelsen ikke med det samme, men gradvist. På grund af varmegeneratorens inerti kan den flydende varmebærer blive kraftigt overophedet.

Sammen med en trykmåler, der beregner trykket, og en luftudløser, der fjerner luft fra systemet, indgår sikkerhedsventilen ofte som en del af sikkerhedsgruppen.

Når brændet i kammeret er godt opvarmet og har bragt vandet i nettet op til de nødvendige temperaturer, lukkes lufttilførslen, og den aktive flamme begynder at dø ud.

Men i glødende tilstand fortsætter fyret med at afgive den akkumulerede varme. Når temperaturen når 90-95 grader, koger varmemediet og starter uundgåelig intens dampdannelse. Som følge heraf fremkaldes et pludseligt trykstød.

Det er under sådanne omstændigheder, at sikkerhedsventilen aktiveres. Når trykgrænsen nås, åbner den spjældet og frigiver en vej for den dannede damp ud. Når værdierne stabiliseres, lukker ventilen automatisk og går igen i hviletilstand.

Installationen er obligatorisk ikke kun for fastbrændselskedler, men også for dampkedler samt ovne med vandkreds. Mange varianter af varmeudstyr leveres med denne enhed allerede på produktionsstadiet. Ofte er denne ventil en af elementerne i sikkerhedsgruppen. Normalt monteres enheden direkte i varmeveksleren eller installeres i rørledningen nær kedlen.

Varianter af enheder og funktionsprincip

Konstruktionen af aflastningsventilen omfatter to obligatoriske komponenter: en spærredel bestående af sæde og spjæld, og en kraftindstiller. Der skelnes mellem flere typer udstyr med egne egenskaber. De klassificeres efter bestemte kriterier.

Klassifikation #1 — efter trykmekanisme

I varmesystemer i private hjem, lejligheder og mindre industrielle anlæg foretrækkes fjederbelastet type.

Apparatets vigtigste arbejdselement er fjederen. Den understøtter membranen, der dækker sædet. På stangen, der er forbundet med håndtaget, sidder en skive, som fjederens øverste del støder imod. Skivens position og trykpåvirkningen på membranen reguleres med håndtaget.

Enheden er kendetegnet ved en simpel og pålidelig konstruktion, kompakte dimensioner, muligheden for at kombinere med andre elementer i sikkerhedsblokken og en overkommelig pris. Kompressionskraften af fjederen afhænger af det trykniveau, hvor ventilen udløses. Indstillingsområdet påvirkes af selve fjederens elasticitet.

Funktionsprincippet for fjederbelastede sikkerhedsventiler er som følger:

• vandstrømmen påvirker spjældet på enheden;
• varmemediets bevægelse begrænses af fjederkraft;
• kritisk tryk overstiger kompressionskraften og løfter ventilstangen opad;
• væsken sendes til udløbsrøret;
• den indre vandmængde stabiliseres;
• fjederen lukker spjældet og bringer det tilbage til startpositionen.

Huset på fjederanordningen er lavet af højkvalitets, højstyrke messing ved hjælp af varmstemplingsteknologier og -metoder. Til fremstilling af fjederen bruges stål. Membranen, tætningerne og håndtaget er lavet af polymerer.

Nogle mærker producerer udstyr med forudindstillede fabriksindstillinger. Der er også modeller i sortimentet, der justeres på installationsstedet under idriftsættelsesarbejdet.

Ventiler findes i åbne og lukkede typer. I den første konstruktion udledes varmebæreren til atmosfæren, i den anden føres den til returrøret.

Håndtagsbelastede sikkerhedsventiler er ikke så udbredte. I private autonome systemer med kedel installeres de sjældent. Driften er koncentreret i industrien i store produktionsanlæg, hvor rørdiameteren er mindst 200 mm.

Kraften på spindlen i sådanne mekanismer kommer ikke fra en fjeder, men fra en vægt, der hænger på håndtaget. Den flyttes langs håndtagets længde og justerer den kraft, hvormed spindlen presses mod sædet.

Håndtagsbelastningsventilen åbner, når mediets tryk fra bunden af ventilsliden overstiger værdierne fra håndtaget. Derefter forsvinder vandet gennem en særlig afledningsåbning.

Justering af håndtagsbelastede sikkerhedsventiler udføres ved at flytte trækstangen langs håndtaget. For at forhindre uautoriseret eller utilsigtet ændring fastgøres vægten med bolte, dækkes med et specielt hus og låses med en lås.

Aktiveringstrykket samt indstillingsområdet bestemmes af håndtagets længde og vægtens masse. Håndtagsventiler er ikke ringere end fjederapparater med hensyn til pålidelighed, men er dyrere. Anordningerne monteres på flangerørforbindelser med en nominel diameter på 50 og derover.

Klassifikation #2 — efter løftehøjde af lukkeorganet

I lavtløftende sikkerhedsventiler løfter lukkeorganet sig ikke mere end 0,05 af sædets diameter. Åbningsmekanismen i sådant udstyr er proportional.

Den har lav gennemstrømningskapacitet og den mest primitive konstruktion. Lavtløftende udstyr bruges på beholdere med flydende medier.

Fuldhøjde enheder er udstyret med en to-position åbningsmekanisme. De bruges ikke kun til beholdere med væsker, men også til systemer, hvor komprimerbare medier (trykluft, damp, gas) cirkulerer.

Hos fuldhøjde enheder er løftehøjden af lukkeorganet højere. Det betyder, at deres gennemstrømningskapacitet er meget bedre end den forrige variant, så de er i stand til at aflede større mængder overskudsvarmebærer.

Klassifikation #3 — efter reaktionshastighed

Låget på proportionale sikkerhedsventiler åbner gradvist. Typisk er åbningens størrelse proportional med trykstigningen, der påvirker den indre overflade. Samtidig med mekanismens løft stiger mængden af det udledte kølevand jævnt.

Enhedernes konstruktion begrænser ikke mulighederne for brug i komprimerbare medier, men de dominerer stadig i systemer med vand og anden væske.

Blandt fordelene ved proportionale sikkerhedsventiler med proportional aktiveringshastighed er lav pris, enkel konstruktion, ingen selvoscillationer, portioneret åbning på niveauer, der er nødvendige for at opretholde specifikke driftsparametre.

Det særlige ved topositionsventiler er øjeblikkelig aktivering med fuld åbning, når trykket i systemet når grænseværdierne, hvor sikkerhedsventilens lås åbner.

Eksperter anbefaler at bruge disse anordninger i komprimerbare medier. Blandt deres største ulemper er tilstedeværelsen af karakteristiske selvoscillationer i låsen.

Ved installation af en topositionsventil i et varmesystem med flydende kølevand skal man være opmærksom på, at når låsen åbner brat, vil der ske en udledning af en stor mængde vand.

På grund af dette vil trykket falde for hurtigt. Ventilen lukker øjeblikkeligt, hvilket medfører en hydraulisk stød. Proportionale enheder forårsager ikke sådanne risici.

Funktioner ved trevejs nødventiler

Separat bør vi tale om en mindre kendt enhed for forbrugerne — en trevejsventil med manuel eller elektrisk omskifter. Den bruges i varmesystemer med lavtemperaturkredsløb.

Sikkerhedsventilernes konstruktion er udstyret med tre åbninger, hvoraf den ene er indgang, og to er udgange. Mediets strømme styres af et spjæld, der er lavet som en kugle eller en stang. Den bevægelige væske omfordeles ved rotation.

Trevejs sikkerhedsventiler er velegnede til kondenseringskedler og i tilfælde, hvor flere forskellige systemer fungerer fra én varmekilde.

Forestil dig en situation: I et hus er der implementeret et varmesystem med almindelige radiatorer og gulvvarme. De tekniske krav til drift af den anden mulighed kræver ikke for høje temperaturer på kølevandet.

Kedlen opvarmer vandet med den samme temperatur til alle systemer. Under sådanne forhold opstår behovet for en omfordelingsenhed, som en trevejsventil klarer perfekt.

Den varetager følgende funktioner:

• adskillelse af områder;
• fordeling af strømningstæthed efter zoner;
• hjælper med at blande varmebæreren fra hovedgrenene i fremløb/retur for at sende koldere vand til gulvvarmesløjfen end til radiatorerne.

For ikke selv at skulle konstant overvåge temperaturen, bør du overveje ventiler med servomotor.

Denne enhed styres af en sensor placeret i lavtemperaturkredsen. Når temperaturen ændrer sig, aktiveres spærremekanismen, som åbner eller lukker for tilførslen af væske fra returledningen.

Mere detaljeret om typerne af trevejsventiler til opvarmning og kriterierne for valg heraf talte vi i den næste artikel.

Råd til valg af den optimale model

Før du beslutter dig for et bestemt sikkerhedsudstyr, skal du nøje sætte dig ind i kedelanlæggets tekniske specifikationer.

Minusgrader har en negativ indvirkning på sikkerhedsventilens funktion. Derfor er tilstedeværelsen af frostbeskyttelse en meget vigtig egenskab for enheden.

Forsøm ikke at læse producentens instruktioner, som angiver alle grænseværdier.

Flere kriterier spiller en afgørende rolle ved valg af udstyr til opvarmning:

1. Kedlens ydeevne.
2. Maksimalt tilladt medietryk for varmelegemets termiske effekt.
3. Sikkerhedsventilens diameter.

Kontroller, at trykregulatoren i enheden har et interval, der dækker parameterne for den pågældende kedel. Udøsningstrykket skal være 25-30 % højere end den driftsparameter, der kræves for stabil systemdrift.

Jo højere tryk, desto mindre tid skal anordningen bruge på at udløse. Forskellen mellem tryk ved start af bevægelse og ved fuld åbning af lukket skal være 15 % for nominel værdi under 2,5 atm, 10 % – for højere parametre.

Sikkerhedsventilens diameter må ikke være mindre end tilslutningsstudsens diameter. Ellers vil den konstante hydrauliske modstand forhindre sikkerhedsventilen i fuldt ud at udføre sine opgaver.

Det optimale materiale til udstyret er messing. Det har en lav termisk udvidelseskoefficient, som forhindrer huset i at blive beskadiget af højt tryk.

Reguleringsenheden er fremstillet af varmebestandige plastmaterialer, der bevarer den nødvendige stivhed selv ved kontakt med kogende væske.

Regler for installation og justering

Hvis du planlægger selv at montere en sikkerhedsventil til opvarmning, skal du forberede et sæt værktøj på forhånd. Du får brug for svensknøgler og skruenøgler, en stjerneskruetrækker, en tang, et målebånd og silikonefugemasse.

Før du starter arbejdet, skal du bestemme et passende sted til montering. Sikkerhedsventilen anbefales at montere på fremløbsrøret tæt på kedlens udløbsstuds. Den optimale afstand mellem elementerne er 200-300 mm.

Alle kompakte husholdningssikringer er udstyret med gevind. For at opnå fuld tæthed ved påskruning er det nødvendigt at tætne røret med blår eller silikone. FUM-tape anbefales ikke, da den ikke altid kan modstå kritisk høj temperatur.

I den normative dokumentation, der medfølger hvert apparat, er monteringsprocessen normalt beskrevet trin for trin.

Nogle nøgleregler for installation er uændrede for alle typer ventiler:

• Hvis sikkerhedsventilen ikke monteres som en del af en sikkerhedsgruppe, skal der placeres en manometer ved siden af den;
• I fjederbelastede ventiler skal fjederaksen være strengt lodret og placeret under enhedens hus;
• I vippe-vægt udstyr placeres armen vandret;
• På rørledningsstrækningen mellem varmeudstyr og sikkerhedsventilen er montering af tilbageslagsventiler, haner, spjæld, cirkulationspumpe ikke tilladt;
• For at undgå skader på huset ved drejning af ventilen, skal du nærme dig med en skruenøgle fra den side, hvor påskruningen sker;
• Afløbsrøret, der fører varmebæreren til kloaknettet eller returrøret, tilsluttes ventilens udløbsstuds;
• Udløbsstudsen føres ikke direkte til kloakken, men inkluderer en tragt eller et sump;
• I systemer, hvor væskecirkulationen foregår efter naturlige princip, placeres sikkerhedsventilen på det højeste punkt.

Apparatets nominelle diameter vælges på grundlag af metoder udviklet og godkendt af Gostekhnadzor. Når dette problem skal løses, er det klogere at søge hjælp fra fagfolk.

Hvis en sådan mulighed ikke er tilgængelig, kan du prøve at bruge specialiserede online-beregningsprogrammer.

For at reducere hydrauliske tab under mediets tryk på ventilskiven udføres monteringen af nødudstyret med en hældning mod kedelinstallationen

Ventilens justering påvirkes af trykfjedertypen. I fjederbelastede anordninger er der en hætte. Fjederens forspænding justeres ved at dreje den. Justeringsnøjagtigheden for disse produkter er høj: +/- 0,2 atm.

I vippearsanordninger foretages justeringer ved at øge massen eller flytte vægten.

Efter 7-8 aktiveringer i den installerede nødenhed slides fjederen og skiven op, hvilket kan føre til lækage. I så fald er det hensigtsmæssigt at udskifte ventilen med en ny.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvordan en sikkerhedsventil er opbygget og hvad den består af:

Nødventil i sikkerhedsgruppen:

Mere om valg og installation af den optimale sikkerhedsventil:

Sikkerhedsventilen er et simpelt og pålideligt udstyr, som kan beskytte boligen mod uforudsete nødsituationer i varmesystemer. Det er nok at vælge en kvalitetsenhed med passende parametre og derefter udføre korrekt indstilling og montering.

Vælger du en passende sikkerhedsventil til dit varmesystem? Har du spørgsmål, som du ikke fandt svar på i materialet ovenfor? Stil dem til vores eksperter ved at efterlade en kommentar under artiklen.

Eller måske vil du tilføje interessante fakta og nyttige anbefalinger til materialet? Eller dele erfaringer med selv at installere ventilen i systemet? Skriv din mening om nødvendigheden af en sådan beskyttelsesanordning, og del råd om valg baseret på personlig erfaring.