Sicherheitsventil in der Heizungsanlage: Typen, Zweck, Diagramme und Installation

Aufgrund von Fehlbedienung, Temperaturänderungen und Druckspitzen beim Betrieb autonomer Heizsysteme können Fehlfunktionen auftreten. Die negativen Folgen in solchen Situationen sind entscheidend: angefangen beim Zusammenbruch einzelner Komponenten bis hin zur Zerstörung von Gebäuden und einer ernsthaften Lebensgefahr.

Das Sicherheitsventil im Heizsystem hilft, gefährliche Risiken auszuschließen. Wie ist er und was ist sein Handlungsprinzip? Wir werden diese Probleme in unserem Artikel behandeln. Wir werden auch die Sorten solcher Ventile analysieren und die Hauptunterschiede zwischen ihnen aufzeigen, die Installationsregeln im Heizsystem berücksichtigen und Empfehlungen zur Auswahl und Einstellung von Sicherheitsventilen geben.

Wofür ist ein Sicherheitsventil?

Heizsysteme sind mit Wasser gefüllt, dessen Temperatur ungefähr 15 Grad beträgt. Der Wärmeträger zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf und erwärmt sich, wobei das Volumen erheblich zunimmt. Zu diesem Zeitpunkt steigt der Druck, der auf die Innenfläche der Rohre und der im System installierten Geräte ausgeübt wird, erheblich an.

Das Überschreiten der zulässigen Norm, in den meisten Fällen mehr als 3,5 bar, führt zu:

• Leckage in den Verbindungsstellen der Rohrleitungsteile;
• Beschädigung oder Bruch von Verbindungselementen und Rohren aus Polymeren;
• Explosion des Kesseltanks;
• Kurzschluss der elektrischen Ausrüstung im Heizraum.

Festbrennstoffkessel, bei denen es schwierig ist, die Wärmeübertragungsleistung zu regulieren, sind das höchste Risiko für Notsituationen.

Die Leistung von Elektro- und Gasgeräten wird schnell vom Start bis zur maximalen Leistung und umgekehrt angepasst. Oft in ihnen vorhanden SicherheitsautomatisierungDas Abschalten von Arbeitselementen bei zu hoher Temperatur steigt an.

Die Intensität der Verbrennung von Holz, Kohle und anderen Brennstoffen in einem Festbrennstoffkessel wird durch Öffnen / Schließen des Verschlusses eingestellt. In diesem Fall ändert sich die Wärmeübertragungskraft nicht sofort, sondern allmählich. Aufgrund der Trägheit des Wärmeerzeugers kann sich das flüssige Kühlmittel überhitzen.

Zusammen mit einem druckberechnenden Manometer und dem Ablassen von Luft aus dem System gehört das Sicherheitsventil häufig zur Sicherheitsgruppe

Wenn sich das Brennholz in der Kammer gut erwärmt und das Wasser im Netzwerk auf die erforderlichen Temperaturniveaus bringt, wird die Luft blockiert und die aktive Flamme beginnt zu erlöschen.

In einem heißen Zustand erzeugt der Ofen jedoch weiterhin akkumulierte Wärme. Bei 90-95 Grad kocht das Kühlmittel und beginnt die unvermeidliche intensive Verdampfung. Dadurch wird ein starker Drucksprung ausgelöst.

Unter diesen Umständen wird ein Sicherheitsventil aktiviert. Wenn der Grenzdruckparameter erreicht ist, öffnet er den Verschluss und gibt den Weg für den gebildeten Dampf frei. Nach Stabilisierung der Werte schließt das Ventil automatisch und schaltet wieder in den Ruhemodus.

Die Installation ist nicht nur für feste Brennstoffe, sondern auch für Dampfkessel sowie Öfen mit Wasserkreislauf erforderlich. Viele Modifikationen von Heizgeräten werden mit diesen Geräten in der Produktionsphase abgeschlossen. Oft ist dieses Ventil eines der Elemente Sicherheitsgruppen. In der Regel wird das Gerät direkt in den Wärmetauscher eingesetzt oder in einer Rohrleitung in der Nähe des Kessels installiert.

Gerätevielfalt und Funktionsprinzip

Die Konstruktion des Entlüftungsventils umfasst zwei obligatorische Komponenten: ein Verriegelungsteil, das aus einem Sitz und einem Verschluss besteht, und einen Krafteinsteller. Es gibt verschiedene Arten von Geräten, die ihre eigenen Eigenschaften haben. Sie werden nach bestimmten Kriterien klassifiziert.

Klassifizierung Nr. 1 - durch den Klemmmechanismus

In Heizsystemen von Privathäusern, Wohnungen und Industrieanlagen mit geringem Stromverbrauch wird der Federtyp des Produkts bevorzugt.

Das Hauptarbeitselement des Geräts ist die Feder. Sie stützt die Membran ab, die den Sattel überlappt. Auf dem mit dem Griff verbundenen Schaft befindet sich eine Unterlegscheibe, an der der obere Teil der Feder anliegt. Die Position der Unterlegscheibe und die Druckwirkung auf die Membran werden durch den Griff eingestellt

Das Gerät hat eine einfache und zuverlässige Struktur, kompakte Abmessungen und die Möglichkeit, sich mit anderen Elementen der Sicherheitseinheit zu einem erschwinglichen Preis zu kombinieren. Die Druckkraft des Federmechanismus hängt von dem Druckparameter ab, bei dem das Ventil aktiviert wird. Der Einstellbereich wird durch die Federung der Feder selbst beeinflusst.

Das Funktionsprinzip von Federsicherungen ist wie folgt:

• Der Wasserfluss beeinflusst den Verschluss des Geräts.
• Die Kühlmittelbewegung wird durch die Federkraft begrenzt.
• Der kritische Druck übersteigt die Druckkraft und hebt die Spulenstange an.
• Flüssigkeit wird zum Auslass geschickt;
• das innere Wasservolumen ist stabilisiert;
• Die Feder schließt den Verschluss und bringt ihn wieder in seine ursprüngliche Position.

Das Gehäuse der federnden Vorrichtung besteht aus hochwertigem, hochfestem Messing unter Verwendung von Technologien und Methoden des Heißprägens. Bei der Herstellung der Feder wird Stahl verwendet. Die Membran, die Dichtungen und der Griff bestehen aus Polymeren.

Einige Marken stellen Geräte her, die bereits über die Werkseinstellungen verfügen. Ebenfalls im Sortiment sind Modelle, die während der Inbetriebnahme am Installationsort anpassbar sind.

Ventile sind offen und geschlossen. In der ersten Ausführungsform wird das Kühlmittel in die Atmosphäre abgegeben, in der zweiten - es wird in das Rücklaufrohr abgegeben

Hebelsicherungen sind nicht so weit verbreitet. In privaten autonomen Systemen mit Kessel werden sie selten montiert.Der Betrieb konzentriert sich auf den Industriesektor in großen Industrien, in denen der Durchmesser der Rohrleitungen mindestens 200 mm beträgt.

Die Kraft auf die Stange bei solchen Mechanismen wird nicht durch eine Feder gegeben, sondern durch eine an einem Hebel hängende Last. Es bewegt sich entlang der Länge des Hebels und stellt die Kraft ein, mit der die Stange gegen den Sattel gedrückt wird.

Das Hebel-Ladeventil öffnet sich, wenn der Druck des Mediums vom unteren Teil der Spule die vom Hebel ausgehenden Anzeigen überschreitet. Danach tritt das Wasser durch einen speziellen Auslass aus.

Die Einstellung der Hebel-Ladungssicherungen erfolgt durch Bewegen der Stange entlang des Hebels. Um ein unbefugtes oder versehentliches Wechseln zu verhindern, wird die Ladung verschraubt, mit einem speziellen Gehäuse abgedeckt und mit einem Schloss verschlossen

Der Ansprechdruck sowie der Einstellbereich werden durch die Länge des Hebels und die Masse der Last bestimmt. Hebelsicherungen sind Federvorrichtungen in Bezug auf Zuverlässigkeit nicht unterlegen, aber sie sind teurer. Die Geräte werden an Rohrverbindungsstücken mit Flansch mit einem Nenndurchmesser von 50 oder mehr installiert.

Klassifizierung Nr. 2 - durch Verschlusslift

Bei Sicherheitsventilen mit niedrigem Hub steigt das Ventil im Sitzdurchmesser nicht höher als 0,05 an. Der Öffnungsmechanismus in solchen Geräten ist proportional.

Es zeichnet sich durch geringe Bandbreite und primitivstes Design aus. Niedrige Hebezeuge werden bei Schiffen mit einem flüssigen Medium verwendet.

Geräte mit voller Höhe sind mit einem Öffnungsmechanismus mit zwei Positionen ausgestattet. Sie statten nicht nur Gefäße mit Flüssigkeiten aus, sondern auch Systeme, in denen komprimierbare Medien zirkulieren (Druckluft, Dampf, Gas).

Geräte in voller Höhe haben eine längere Verschlusszeit. Dies bedeutet, dass ihr Durchsatz viel besser ist als der der Vorgängerversion, sodass sie größere Mengen an überschüssigem Kühlmittel ablassen können.

Klassifizierung Nr. 3 - nach Geschwindigkeit

Der Ventildeckel der Proportional-Sicherheitsventile öffnet sich allmählich. In der Regel ist die Größe der Öffnung proportional zum Druckanstieg, der auf die Innenfläche ausgeübt wird. Gleichzeitig mit dem Anstieg des Mechanismus nimmt das Volumen des abgegebenen Kühlmittels allmählich zu.

Das Design der Geräte schränkt die Möglichkeit ihrer Verwendung in einem komprimierbaren Medium nicht ein, sie setzen sich jedoch in Systemen mit Wasser und anderen Flüssigkeiten durch.

Zu den Vorteilen von Sicherheitsventilen mit proportionaler Betätigungsgeschwindigkeit zählen ein niedriger Preis, eine einfache Konstruktion, fehlende Selbstschwingungen und eine portionierte Öffnung auf dem Niveau von Werten, die zur Aufrechterhaltung bestimmter Betriebsparameter erforderlich sind

Die Besonderheit der Ein-Aus-Ventile ist der sofortige Betrieb mit vollständiger Öffnung nach Erreichen der Grenzmarkierungen des Drucks in dem System, bei dem sich die Sicherungssperre öffnet.

Experten empfehlen, diese Geräte in komprimierbaren Umgebungen zu betreiben. Zu ihren Hauptnachteilen gehört das Vorhandensein charakteristischer Selbstschwingungen des Verschlusses.

Bei der Installation eines Zwei-Positionen-Ventils in einem Heizsystem mit flüssigem Kühlmittel ist zu beachten, dass beim scharfen Öffnen des Verschlusses eine große Menge Wasser austritt.

Aus diesem Grund fällt der Druck zu schnell ab. Das Ventil schließt sofort, was zur Folge hat Wasserschlag. Proportionalgeräte verursachen solche Risiken nicht.

Merkmale von Dreiwege-Notventilen

Wir sollten auch über ein Gerät sprechen, das den Verbrauchern nicht so bekannt ist - ein Dreiwegeventil mit manuellem oder elektrischem Schalter. Es wird in Heizsystemen mit Niedertemperaturkreisläufen eingesetzt.

Das Design der Sicherungen ist mit drei Löchern ausgestattet, von denen eines eingegeben und zwei ausgegeben werden. Der Fluss des Mediums wird durch einen Dämpfer gesteuert, der in Form einer Kugel oder eines Stabes hergestellt ist. Bewegliche Flüssigkeit wird durch Rotationen neu verteilt.

Dreiwege-Sicherungen eignen sich für Brennwertkessel und in Fällen, in denen mehrere verschiedene Systeme mit demselben Heizgerät betrieben werden

Stellen Sie sich die Situation vor: Das Haus verfügt über einen Heizkreis mit einem System herkömmlicher Heizkörper und einen warmen Boden. Technische Anforderungen für das Funktionieren der zweiten Option sorgen für nicht zu hohe Kühlmitteltemperaturen.

Der Kessel erwärmt das Wasser für alle Systeme auf die gleiche Temperatur. Unter solchen Bedingungen besteht Bedarf an einer Umverteilungsvorrichtung, deren Aufgaben das Dreiwegeventil perfekt bewältigt.

Er ist verantwortlich für folgende Funktionen:

• Abgrenzung von Gebieten;
• Verteilung der Flussdichte nach Zonen;
• Erleichterung des Mischens des Wärmeträgers von den Hauptversorgungs- / Rücklaufzweigen, um kälteres Wasser zur Warmbodenleitung als zu Heizkörpern zu leiten.

Um die Temperatur des Mediums nicht ständig selbst kontrollieren zu können, müssen Sie auf die Ventilmodelle achten, die mit einem Servoantrieb ausgestattet sind.

Dieses Gerät wird von einem Sensor gespeist, der in einem Niedertemperaturkreis installiert ist. Wenn sich die Temperaturmarkierungen ändern, wird ein Verriegelungsmechanismus ausgelöst, der die Flüssigkeitszufuhr vom Rücklauf öffnet oder schließt.

Wir haben ausführlicher über die Sorten eines Dreiwegeventils zum Heizen und die Kriterien für seine Auswahl gesprochen im nächsten Artikel.

Tipps zur Auswahl des besten Modells

Bevor Sie sich für eine bestimmte Sicherheitsausrüstung entscheiden, müssen Sie sich mit den technischen Eigenschaften der Kesselanlage vertraut machen.

Beim Betrieb des Sicherheitsventils werden negative Temperaturen negativ reflektiert. Ein ausreichend wichtiges Merkmal für das Gerät ist daher das Vorhandensein eines Frostschutzes

Vernachlässigen Sie nicht die Anweisungen des Herstellers, in denen alle Grenzwerte angegeben sind.

Eine entscheidende Rolle bei der Auswahl eines Heizgeräts haben mehrere Kriterien:

1. Kesselleistung.
2. Der maximal zulässige Druck des Mediums für die Wärmeleistung des Heizgeräts.
3. Durchmesser des Sicherheitsventils.

Es ist zu prüfen, ob der Druckregler im Gerät einen Bereich hat, in den die Parameter dieses oder jenes Kessels eintreten. Der Ansprechdruck sollte 25-30% höher sein als die Betriebsanzeige, die für einen stabilen Betrieb des Systems erforderlich ist.

Je höher der Betriebsdruck, desto weniger Zeit muss das Gerät für die Auslösung aufwenden. Der Abstand zwischen dem Druck zu Beginn der Bewegung und bei vollständig geöffnetem Verschluss sollte 15% bei einem Nennwert von weniger als 2,5 atm und 10% bei höheren Parametern betragen

Der Durchmesser des Sicherheitsventils darf nicht kleiner sein als der Anschluss des Einlassrohrs. Andernfalls kann die Sicherung aufgrund eines konstanten Hydraulikwiderstands keine sofortigen Aufgaben ausführen.

Das optimale Material für die Herstellung von Geräten ist Messing. Es hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch die Zerstörung des Gehäuses durch starke Druckeinflüsse vermieden wird.

Die Steuereinheit besteht aus hitzebeständigen Kunststoffen, die auch bei Kontakt mit kochender Flüssigkeit die gewünschte Steifigkeit beibehalten.

Installations- und Einrichtungsregeln

Nachdem Sie die unabhängige Installation eines Sicherheitsventils zum Heizen geplant haben, sollten Sie im Voraus einen Satz Werkzeuge vorbereiten. Die Arbeit kann nicht ohne verstellbare Schraubenschlüssel, Kreuzschlitzschraubendreher, Zange, Maßband und Silikondichtmittel auskommen.

Bevor Sie beginnen, müssen Sie den richtigen Ort für die Installation bestimmen. Es wird empfohlen, das Sicherheitsventil nicht weit vom Auslassrohr des Kessels an der Zuleitung zu montieren. Der optimale Abstand zwischen den Elementen beträgt 200-300 mm.

Alle kompakten Haushaltssicherungen haben ein Gewinde. Um beim Wickeln eine vollständige Dichtheit zu erreichen, muss das Rohr mit Kabel oder Silikon abgedichtet werden.Die Verwendung von FUM-Klebeband ist unerwünscht, da es kritischer Hitze nicht immer standhält

In der mit jedem Gerät gelieferten Dokumentation wird der Installationsprozess normalerweise Schritt für Schritt geplant.

Einige wichtige Installationsregeln bleiben für alle Ventiltypen unverändert:

• Wenn die Sicherung nicht als Teil einer Sicherheitsgruppe montiert ist, wird ein Manometer daneben platziert.
• Bei Federventilen sollte die Federachse eine streng vertikale Position haben und sich unter dem Körper des Geräts befinden.
• in der Hebel-Frachtausrüstung ist der Hebel horizontal angeordnet;
• Im Rohrleitungsabschnitt zwischen Heizgerät und Sicherung ist die Installation nicht zulässig RückschlagventileKräne, Absperrschieber, Umwälzpumpe;
• Um eine Beschädigung des Gehäuses während der Drehung des Ventils zu vermeiden, müssen Sie mit einem Schlüssel an der Seite ausgewählt werden, an der das Schrauben durchgeführt wird.
• Ein Abflussrohr, das das Kühlmittel zum Kanalnetz oder Rücklaufrohr abführt, ist mit dem Auslass des Ventils verbunden.
• Das Auslassrohr wird nicht direkt zum Abwasserkanal geführt, sondern unter Einbeziehung eines Trichters oder einer Grube.
• in Systemen, in denen Flüssigkeitszirkulation auftritt natürliches Musterbefindet sich das Sicherheitsventil am höchsten Punkt.

Der Nenndurchmesser des Geräts wird auf der Grundlage von Methoden ausgewählt, die von Gostekhnadzor entwickelt und genehmigt wurden. Bei der Lösung dieses Problems ist es ratsam, sich an Fachleute zu wenden.

Wenn dies nicht möglich ist, können Sie versuchen, spezielle Online-Programme zur Berechnung zu verwenden.

Um hydraulische Verluste während des Drucks des Mediums auf die Ventilplatte zu verringern, wird die Installation der Notfallausrüstung mit einer Vorspannung zur Kesselinstallation durchgeführt

Die Ventileinstellung wird von der Art der Klemmstruktur beeinflusst. In den Federbefestigungen befindet sich eine Kappe. Die Vorkompression der Feder wird durch Drehen eingestellt. Die Genauigkeit dieser Produkte ist hoch: +/- 0,2 atm.

Bei Verbindungsvorrichtungen werden Einstellungen durch Massenverstärkung oder Lastbewegung vorgenommen.

Nach 7-8 Operationen in der installierten Notvorrichtung nutzen sich die Feder und die Platte ab, wodurch die Dichtheit gebrochen werden kann. In diesem Fall ist es ratsam, das Ventil durch ein neues zu ersetzen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wie das Sicherheitsventil hergestellt wird und woraus es besteht:

Sicherheitsventil als Teil einer Sicherheitsgruppe:

Weitere Informationen zur Auswahl und Installation des optimalen Sicherheitsventils:

Das Sicherheitsventil ist eine einfache und zuverlässige Ausrüstung, die das Gehäuse vor unvorhergesehenen Notfallsituationen in Heizungssystemen schützt. Dazu reicht es aus, ein hochwertiges Gerät mit geeigneten Parametern auszuwählen und dann dessen kompetente Einrichtung und Installation durchzuführen.

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