Valvola di sicurezza nell'impianto di riscaldamento: tipi, scopi, schemi e installazione

A causa di un funzionamento improprio, variazioni di temperatura e picchi di pressione nel funzionamento di sistemi di riscaldamento autonomi, possono verificarsi malfunzionamenti. Le conseguenze negative in tali situazioni sono critiche: a partire dalla rottura dei singoli componenti, finendo con la distruzione degli edifici e una grave minaccia per la vita.

La valvola di sicurezza nell'impianto di riscaldamento aiuterà a eliminare i rischi pericolosi. Com'è e qual è il suo principio d'azione? Considereremo questi problemi nel nostro articolo. Analizzeremo anche le varietà di tali valvole e indicheremo le principali differenze tra loro, considereremo le regole di installazione nel sistema di riscaldamento e forniremo raccomandazioni sulla selezione e la regolazione delle valvole di sicurezza.

A cosa serve una valvola di sicurezza?

I sistemi di riscaldamento sono riempiti con acqua, la cui temperatura è di circa 15 gradi. Circolando in un circuito chiuso, il portatore di calore si riscalda, aumentando notevolmente il volume. In questo momento, la pressione esercitata sulla superficie interna dei tubi e dei dispositivi installati nel sistema aumenta in modo significativo.

Il superamento della norma consentita, nella maggior parte dei casi superiore a 3,5 bar, comporta:

• perdita nei giunti delle parti della tubazione;
• danneggiamento o rottura di elementi di collegamento e tubi costituiti da polimeri;
• esplosione del serbatoio della caldaia;
• corto circuito delle apparecchiature elettriche nel locale caldaie.

Le caldaie a combustibile solido, in cui è difficile regolare la potenza di trasferimento del calore, rappresentano il rischio più elevato di situazioni di emergenza.

Le prestazioni delle apparecchiature elettriche e del gas vengono rapidamente regolate dall'inizio alla massima prestazione e viceversa. Spesso presenti in loro automazione della sicurezzaspegnimento degli elementi di lavoro a temperature eccessive.

L'intensità della combustione di legna, carbone e altri tipi di combustibile in una caldaia a combustibile solido viene regolata aprendo / chiudendo l'otturatore. In questo caso, la forza di trasferimento del calore non cambia immediatamente, ma gradualmente. A causa dell'inerzia del generatore di calore, il liquido di raffreddamento liquido può surriscaldarsi.

Insieme a un manometro per il calcolo della pressione e allo sfiato dell'aria dal sistema, la valvola di sicurezza è spesso inclusa nel gruppo di sicurezza

Quando la legna da ardere nella camera si riscalda bene, portando l'acqua nella rete ai livelli di temperatura richiesti, l'aria viene bloccata e la fiamma attiva inizia a spegnersi.

Tuttavia, in uno stato caldo, la fornace continua a generare calore accumulato. Raggiungendo i 90-95 gradi, il liquido di raffreddamento bolle e inizia l'inevitabile intensa vaporizzazione. Di conseguenza, viene provocato un brusco salto di pressione.

È in queste circostanze che viene attivata una valvola di sicurezza. Quando viene raggiunto il parametro della pressione limite, si apre l'otturatore, liberando la via d'uscita per il vapore formato. Dopo la stabilizzazione dei valori, la valvola si chiude automaticamente e torna alla modalità di sospensione.

La sua installazione è richiesta non solo per il combustibile solido, ma anche per le caldaie a vapore, nonché i forni dotati di un circuito idraulico. Molte modifiche alle apparecchiature di riscaldamento sono completate con questi dispositivi nella fase di produzione. Spesso questa valvola è uno degli elementi gruppi di sicurezza. In genere, il dispositivo viene inserito direttamente nello scambiatore di calore o installato in una tubazione vicino alla caldaia.

Varietà di dispositivi e principio di funzionamento

Il design della valvola di spurgo comprende due componenti obbligatori: una parte di bloccaggio, costituita da una sede e un otturatore, e un regolatore di azione della forza. Esistono diversi tipi di apparecchiature che hanno le loro caratteristiche. Sono classificati secondo determinati criteri.

Classificazione n. 1 - tramite il meccanismo di bloccaggio

Nei sistemi di riscaldamento di case private, appartamenti e impianti industriali a bassa potenza, è preferito il tipo a molla del prodotto.

Il principale elemento di lavoro del dispositivo è la molla. Sostiene la membrana che si sovrappone alla sella. Una rondella è posizionata sullo stelo collegato all'impugnatura, in cui confina la parte superiore della molla. La posizione della rondella e l'effetto della pressione sulla membrana sono regolati dall'impugnatura

Il dispositivo ha una struttura semplice e affidabile, dimensioni compatte, la possibilità di combinarsi con altri elementi dell'unità di sicurezza a un prezzo accessibile. La forza di compressione del meccanismo a molla dipende dal parametro di pressione a cui viene attivata la valvola. L'intervallo di regolazione è influenzato dall'elasticità della molla stessa.

Il principio di funzionamento dei fusibili a molla è il seguente:

• il flusso di acqua influenza l'otturatore del dispositivo;
• il movimento del refrigerante è limitato dalla forza della molla;
• la pressione critica supera la forza di compressione, sollevando l'asta del cursore;
• il fluido viene inviato all'uscita;
• il volume interno di acqua è stabilizzato;
• la molla chiude l'otturatore, riportandolo nella posizione originale.

La custodia del dispositivo elastico è realizzata in ottone di alta qualità ad alta resistenza utilizzando tecnologie e metodi di stampa a caldo. L'acciaio viene utilizzato nella produzione della primavera. La membrana, le guarnizioni e la maniglia sono realizzate in polimeri.

Alcuni marchi producono apparecchiature che hanno già impostazioni di fabbrica. Inoltre nella gamma ci sono modelli personalizzabili sul luogo di installazione durante la messa in servizio.

Le valvole sono aperte e chiuse. Nella prima forma di realizzazione, il refrigerante viene scaricato nell'atmosfera, nella seconda - viene scaricato nel tubo di ritorno

I fusibili a leva non sono così diffusi. Nei sistemi autonomi privati ​​con caldaia, vengono montati raramente.L'attività è concentrata nel settore industriale nelle grandi industrie in cui il diametro delle tubazioni è di almeno 200 mm.

La forza sull'asta in tali meccanismi non è data da una molla, ma da un carico appeso a una leva. Si muove lungo la lunghezza della leva, regolando la forza con cui l'asta verrà premuta contro la sella.

La valvola leva-carico si apre quando la pressione del fluido dalla parte inferiore della bobina supera gli indicatori che emanano dalla leva. Successivamente, l'acqua esce attraverso una presa speciale.

La regolazione dei fusibili leva-carico viene effettuata spostando l'asta lungo la leva. Al fine di impedire il suo cambiamento non autorizzato o accidentale, il carico è imbullonato, coperto da un involucro speciale e bloccato con un lucchetto

La pressione di risposta, nonché il campo di regolazione, sono determinati dalla lunghezza della leva e dalla massa del carico. I fusibili a leva non sono inferiori ai dispositivi a molla in termini di affidabilità, ma sono più costosi. I dispositivi sono installati su raccordi flangiati con un diametro nominale di 50 o più.

Classificazione n. 2 - tramite otturatore

Nelle valvole di sicurezza a basso sollevamento, la valvola non supera 0,05 nel diametro della sede. Il meccanismo di apertura in tale apparecchiatura è proporzionale.

È caratterizzato da una larghezza di banda ridotta e dal design più primitivo. Le attrezzature a basso sollevamento vengono utilizzate su navi con un mezzo liquido.

I dispositivi a tutta altezza sono dotati di un meccanismo di apertura a due posizioni. Forniscono non solo liquidi ai vasi, ma anche sistemi in cui circolano fluidi compressibili (aria compressa, vapore, gas)

Gli apparecchi a tutta altezza hanno una maggiore velocità dell'otturatore. Ciò significa che il loro rendimento è molto migliore rispetto alla versione precedente, quindi sono in grado di scaricare grandi volumi di refrigerante in eccesso.

Classificazione # 3 - per velocità

Il coperchio delle valvole proporzionali si apre gradualmente. Di norma, la grandezza dell'apertura è proporzionale all'aumento della pressione esercitata sulla superficie interna. Contemporaneamente all'aumento del meccanismo, i volumi di refrigerante scaricato aumentano gradualmente.

Il design dei dispositivi non limita la possibilità del loro uso in un mezzo comprimibile, ma prevalgono nei sistemi con acqua e altri liquidi.

Tra i vantaggi delle valvole di sicurezza con velocità di azionamento proporzionale vi sono il basso prezzo, la semplicità di progettazione, l'assenza di auto-oscillazioni, l'apertura porzionata a livello di valori necessari per mantenere specifici parametri operativi

La particolarità delle valvole di intercettazione è il funzionamento istantaneo con apertura completa dopo aver raggiunto i limiti di pressione nel sistema, in corrispondenza del quale si apre il blocco dei fusibili.

Gli esperti raccomandano di utilizzare questi dispositivi in ​​ambienti comprimibili. Tra i loro principali svantaggi vi è la presenza di caratteristiche auto-oscillazioni dell'otturatore.

Quando si installa una valvola a due posizioni in un sistema di riscaldamento con un liquido di raffreddamento, è necessario tenere presente che durante un'apertura brusca dell'otturatore verrà scaricata una grande quantità di acqua.

Per questo motivo, la pressione scende troppo rapidamente. La valvola si chiude all'istante, il che comporta colpo d'ariete. I dispositivi proporzionali non causano tali rischi.

Caratteristiche delle valvole di emergenza a tre vie

Dovremmo anche parlare di un dispositivo non così noto ai consumatori: una valvola a tre vie con un interruttore manuale o elettrico. È utilizzato in impianti di riscaldamento con circuiti a bassa temperatura.

Il design dei fusibili è dotato di tre fori, uno dei quali è in ingresso, due in uscita. Il flusso del mezzo è controllato da un ammortizzatore realizzato sotto forma di una palla o asta. Il fluido in movimento viene ridistribuito dalle rotazioni.

I fusibili a tre vie sono adatti per caldaie a condensazione e nei casi in cui diversi sistemi funzionano dalla stessa apparecchiatura di riscaldamento

Immagina la situazione: la casa ha un circuito di riscaldamento con un sistema di radiatori convenzionali e un pavimento caldo. I requisiti tecnici per il funzionamento della seconda opzione prevedono temperature del refrigerante non troppo elevate.

La caldaia riscalda l'acqua alla stessa temperatura per tutti i sistemi. In tali condizioni, è necessario un dispositivo di ridistribuzione, i compiti di cui la valvola a tre vie fa perfettamente.

È responsabile delle seguenti funzioni:

• delimitazione delle aree;
• distribuzione della densità di flusso per zone;
• facilitare la miscelazione del vettore di calore dai principali rami di mandata / ritorno per inviare acqua più fredda alla conduttura del pavimento caldo rispetto ai radiatori.

Per non esercitare autonomamente il controllo costante della temperatura del fluido, è necessario prestare attenzione ai modelli di valvole dotati di servoazionamento.

Questo dispositivo è alimentato da un sensore installato in un circuito a bassa temperatura. Quando i segni di temperatura cambiano, viene attivato un meccanismo di blocco, che apre o chiude l'alimentazione del liquido dal ritorno.

Più in dettaglio sulle varietà di una valvola a tre vie per il riscaldamento e sui criteri per la sua selezione, abbiamo parlato nel prossimo articolo.

Suggerimenti per la scelta del modello migliore

Prima di installarsi su una specifica attrezzatura di sicurezza, è necessario acquisire familiarità in dettaglio con le caratteristiche tecniche dell'installazione della caldaia.

Al funzionamento della valvola di sicurezza, le temperature negative vengono riflesse negativamente. Pertanto, una caratteristica sufficientemente importante per il dispositivo è la presenza di protezione antigelo

Non trascurare lo studio delle istruzioni del produttore, che indicano tutti i valori limite.

Un ruolo decisivo nella scelta di un dispositivo per il riscaldamento ha diversi criteri:

1. Prestazioni della caldaia
2. La pressione massima ammissibile del fluido per la potenza termica dell'apparecchiatura di riscaldamento.
3. Diametro della valvola di sicurezza.

È necessario verificare che il regolatore di pressione nel dispositivo abbia un intervallo entro il quale entrano i parametri di questa o quella caldaia. La pressione di risposta dovrebbe essere del 25-30% in più rispetto all'indicatore operativo richiesto per un funzionamento stabile del sistema.

Maggiore è la pressione di esercizio, minore è il tempo che il dispositivo deve dedicare allo sgancio. Lo spazio tra la pressione all'inizio del movimento e quando l'otturatore è completamente aperto dovrebbe essere del 15% per un valore nominale inferiore a 2,5 atm, del 10% per parametri più alti

Il diametro della valvola di sicurezza non può essere inferiore al connettore del tubo di ingresso. Altrimenti, la costante resistenza idraulica non consentirà al fusibile di svolgere completamente le attività immediate.

Il materiale ottimale per le apparecchiature di produzione è l'ottone. Ha un basso coefficiente di espansione termica, che elimina la distruzione dell'alloggiamento dagli effetti di una forte pressione.

L'unità di controllo è realizzata in materiali plastici resistenti al calore che mantengono la rigidità desiderata anche a contatto con liquido bollente.

Regole di installazione e configurazione

Dopo aver pianificato l'installazione indipendente di una valvola di sicurezza per il riscaldamento, è necessario preparare in anticipo un set di strumenti. Il lavoro non può fare a meno di chiavi e chiavi regolabili, un cacciavite Phillips, pinze, metro a nastro, sigillante siliconico.

Prima di iniziare, è necessario determinare il posto giusto per l'installazione. Si consiglia di montare la valvola di sicurezza sul tubo di alimentazione non lontano dal tubo di uscita della caldaia. La distanza ottimale tra gli elementi è di 200-300 mm.

Tutti i fusibili domestici compatti sono filettati. Per ottenere una tenuta completa durante l'avvolgimento, è necessario sigillare il tubo con un gancio o un silicone.Il nastro FUM è indesiderabile da usare, poiché non sempre resiste al calore critico

Nella documentazione normativa fornita con ciascun dispositivo, il processo di installazione è in genere pianificato passo dopo passo.

Alcune regole di installazione chiave sono invariate per tutti i tipi di valvole:

• se il fusibile non è montato come parte di un gruppo di sicurezza, un manometro viene posizionato accanto ad esso;
• nelle valvole a molla, l'asse della molla dovrebbe avere una posizione strettamente verticale e trovarsi sotto il corpo del dispositivo;
• nell'equipaggiamento leva-carico, la leva è posizionata orizzontalmente;
• nella sezione della tubazione tra l'apparecchiatura di riscaldamento e il fusibile, l'installazione non è consentita valvole di ritegno, gru, valvole a saracinesca, pompa di circolazione;
• per evitare danni all'alloggiamento durante la rotazione della valvola, è necessario essere selezionati con una chiave sul lato in cui viene eseguita l'avvitamento;
• un tubo di scarico che rimuove il liquido di raffreddamento dalla rete fognaria o il tubo di ritorno è collegato all'uscita della valvola;
• il tubo di scarico non è condotto direttamente alla fognatura, ma con l'inclusione di un imbuto o fossa;
• nei sistemi in cui avviene la circolazione del fluido modello naturale, la valvola di sicurezza si trova nel punto più alto.

Il diametro nominale del dispositivo viene selezionato sulla base di metodi sviluppati e approvati da Gostekhnadzor. Nel risolvere questo problema, è più saggio chiedere aiuto ai professionisti.

Se ciò non è possibile, puoi provare a utilizzare programmi online specializzati per il calcolo.

Per ridurre le perdite idrauliche durante la pressione del fluido sulla piastra della valvola, l'installazione di dispositivi di emergenza viene eseguita con una propensione all'installazione della caldaia

La regolazione della valvola è influenzata dal tipo di struttura del morsetto. Nelle partite di primavera c'è un cappello. La precompressione della molla viene regolata ruotandola. La precisione di questi prodotti è elevata: +/- 0,2 atm.

Nei dispositivi di collegamento, le regolazioni vengono eseguite in base al guadagno di massa o al movimento del carico.

Dopo 7-8 operazioni nel dispositivo di emergenza installato, la molla e la piastra si consumano, a causa delle quali la tenuta può essere rotta. In questo caso, è consigliabile sostituire la valvola con una nuova.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Come viene realizzata la valvola di sicurezza e in cosa consiste:

Valvola di sicurezza come parte di un gruppo di sicurezza:

Ulteriori informazioni sulla scelta e l'installazione della valvola di sicurezza ottimale:

La valvola di sicurezza è un'apparecchiatura semplice e affidabile che protegge l'alloggiamento da situazioni di emergenza impreviste che si verificano nei sistemi di riscaldamento. Per fare ciò, è sufficiente scegliere un dispositivo di alta qualità con parametri adeguati, quindi eseguire la sua configurazione e installazione competenti.

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