Přehřátí chladicí kapaliny vede k její silné expanzi, zejména pokud teplota dosáhla bodu varu. Při expanzi chladicí kapaliny stoupá tlak v systému, což může vést k vážným následkům: od snadné netěsnosti spojů nebo selhání komponent topného systému až po prasknutí vedení na nepřístupných místech (zdi nebo pod podlahovým potěrem).
Známým způsobem, jak zabránit destrukci topného systému vlivem vysokého tlaku, je pojistný pojistný ventil. V článku podrobně zvážíme jeho zařízení a princip činnosti, určíme kritéria pro výběr mechanismu, instalační algoritmus v topném systému a také akce v situaci, kdy přetlakový ventil netěsní.
Obsah
- Účel pojistného ventilu v topném systému
- Zařízení a princip činnosti v závislosti na typu
- Pákový náklad
- Jaro naloženo
- Tepelné pojistné ventily
- Kritéria výběru pojistného pojistného ventilu
- Lisovací mechanismus
- Výška zdvihu
- Rychlost pohybu
- Průměr
- Производитель
- Instalace zařízení do systému
- Nastavení mechanismu pro správnou funkci
- Co dělat, když přes pojistný ventil kape voda
- Stát
Účel pojistného ventilu v topném systému
Zvýšení teploty chladicí kapaliny v okruhu ohřevu vody vede ke zvýšení tlaku vyvíjeného na stěny systému. Zvláště kritické jsou teploty nad 90-95°C, kdy se voda začne vařit a uvolňuje se pára. Tlak v systému roste exponenciálně. Pokud jsou moderní potrubí a radiátory zpravidla navrženy pro tlak 6-9 barů nebo více, pak nejzranitelnějším místem systému jsou výměníky tepla kotlů, které u moderních modelů vydrží tlak až 3 bary, a u starších modelů dokonce 2 bary.
Následně může dojít nejen k netěsnosti výměníku, ale i ke zkratu, vážné povodni v důsledku úniku velkých objemů chladicí kapaliny.
Pojistný ventil zajišťuje automatické vypouštění páry nebo chladicí kapaliny, čímž uvolňuje prostor v systému pro expanzi vlivem zahřívání, což zabraňuje tlaku uvnitř vodního okruhu dosáhnout kritických hodnot. Po uvolnění tlaku se ventil také automaticky uzavře. Do potrubí v blízkosti samotného kotle narazí ventil, často je s ním instalován i manometr a automatický odvzdušňovač, dohromady se tomuto komplexu říká zabezpečovací skupina.
Pokud jsou moderní modely plynových a elektrických kotlů díky pokročilé automatizaci schopny zabránit přehřátí alespoň jednoduchým včasným vypnutím hořáků, pak je u kotlů na tuhá paliva povinná instalace pojistného ventilu. I po uzavření klapky tepelný výměník v kotli na tuhá paliva ještě nějakou dobu přijímá teplo. Právě kvůli setrvačnosti generátoru tepla může dojít k vážnému přehřátí.
Pojistný ventil je také povinný pro parní kotle (používané zpravidla pro průmyslové účely). Doporučujeme však instalovat pojistný ventil do otopného systému s jakýmkoli kotlem včetně plynového, a to instalací ventilu v rámci pojistné skupiny.
Vezměte prosím na vědomí, že pro velké objemy topného systému (například určeného pro vytápění domu nad 500-600 m 2) se doporučuje instalovat 2 pojistné ventily na každý kotel – pracovní a regulační.
Zařízení a princip činnosti v závislosti na typu
Pákový náklad
Pákové pojistné ventily se používají výhradně v průmyslových systémech, určených pro velká zatížení a průměry potrubí nad 200 mm.
Břemeno zavěšené na páce vyvíjí tlak na tyč. Když síla vyvíjená tlakem v systému na jedné straně překročí sílu vyvíjenou zátěží na druhé straně, vřeteno se otevře a uvolní chladicí kapalinu nebo páru. Jakmile tlaková síla uvnitř systému přestane stačit (nedosáhne kritického bodu), táhlo pod tíhou zátěže na páce systém uzavře.
Kritický tlak, při kterém je nutné provést reset, je tedy regulován délkou páky a hmotností na ní.
Jaro naloženo
Modernější a levnější je pojistný ventil s pružinou. Z hlediska účinnosti není nižší než pákový náklad, je spolehlivý a má kompaktní rozměry, proto je široce používán v individuálních topných systémech pro soukromé domy.
Pružinový pojistný ventil funguje na stejném principu, pouze místo zátěže působí na vřeteno pružina:
- zevnitř proud vody nebo páry vyvíjí tlak na uzávěr zařízení;
- na druhé straně cívka tlačená tyčí, na kterou působí pružina;
- tlak v systému překročí upínací sílu pružiny, tyč cívky se zvedne, dojde k odtlakování;
- chladicí kapalina nebo pára vystupují výstupním potrubím;
- tlak uvnitř systému klesá a je nižší než svěrná síla pružiny, která uzávěr opět zavře a vrací mechanismus do původní polohy.
Jsou navrženy jak pro konkrétní tlak (například 3, 6 nebo 8 bar), tak i nastavitelné ventily, jejichž kritický tlak, pro který se má uvolnit, se nastavuje během instalace. Mohou být také otevřené nebo uzavřené. První vypouštění vody nebo páry do vnějšího prostředí, uzavřené ventily – do potrubí k nim připojeného.
Tepelné pojistné ventily
Nedokonalé jsou také pružinové pojistné ventily. Kromě toho, že fungují výhradně v uzavřených systémech (protože k varu chladicí kapaliny v systému s otevřenou expanzní nádrží může dojít bez zvýšení tlaku), pružinové mechanismy se spouštějí, když teplota chladicí kapaliny již překročí významnou značku – nad 95-100°C.
Nejúčinnější, ale extrémně drahý, je tepelný pojistný ventil, který reaguje na zvýšení teploty chladicí kapaliny, nikoli na tlak v systému. Princip činnosti spočívá ve stejné membráně, která je ovládána pružinou, ale není poháněna tlakem proudu vody, ale kapalinou citlivou na teplo, která se při zahřátí od chladicí kapaliny výrazně roztahuje.
Kritéria výběru pojistného pojistného ventilu
Lisovací mechanismus
Pákové pojistné ventily jsou určeny pro velké zatížení a průměr potrubí minimálně 200 mm, proto se používají v průmyslových topných systémech.
Pro individuální vytápění soukromého domu je lepší zakoupit zařízení s pružinovým mechanismem, jedná se o standardní, spolehlivý a běžně používaný typ pojistného ventilu.
Pokud není rozpočet omezen, doporučujeme zakoupit účinnější tepelný pojistný ventil, který zabrání problému ještě před vážným zvýšením tlaku v otopné soustavě.
Výška zdvihu
Přetlakové ventily mají různé výšky zdvihu ventilů:
Rychlost pohybu
Podle rychlosti odezvy se pojistné ventily dělí na proporcionální a dvoupolohové.
V topných systémech soukromého domu je lepší použít proporcionální ventily, opět stačí pro většinu systémů. Víko uzávěru takových zařízení se otevírá postupně, úměrně nárůstu tlaku v potrubí, a objem vypouštěného chladiva se úměrně zvyšuje. Tyto ventily samovolně nekmitají, udržují správnou úroveň tlaku a jsou levnější.
Dvoupolohové bezpečnostní armatury se vyznačují okamžitým podkopáním a úplným otevřením ventilu. Takový mechanismus vám umožňuje rychle vypustit velké objemy chladicí kapaliny, ale vytváří riziko vodního rázu: v důsledku rychlého vypouštění velkého množství kapalné chladicí kapaliny je tlak v potrubí výrazně snížen, načež se ventil náhle uzavře. Na potrubí se stlačitelným médiem (vzduch, plyn, pára) se proto doporučuje instalovat dvoupolohové pojistné ventily.
Průměr
Průměr přetlakového ventilu v topném systému nesmí být menší než vstupní přípojka. V opačném případě bude konstantní hydraulický tlak narušovat činnost mechanismu.
Производитель
Vzhledem k tomu, že pojistné ventily mají poměrně jednoduchý design a moderní modely jsou ve většině případů vyrobeny z mosazi pomocí stejné technologie, neexistují žádné zásadní rozdíly mezi armaturami od různých výrobců.
Některé se liší lepším zpracováním, kontrolou a testováním přístrojů a zárukou dlouhé životnosti bez netěsností – od 15 let. Existují výrobci, jejichž bezpečnostní kování můžeme především doporučit: VALTEC, VODY, Protherm.
Instalace zařízení do systému
U některých kotlů, zpravidla nástěnných, je již výrobcem instalován nouzový ventil. Pokud tam není, zapojí se do přívodního potrubí kotle pojistný ventil, který splňuje všechny níže popsané požadavky:
- umístění na přívodním potrubí – 200-300 mm od kotle;
- v systémech s přirozenou cirkulací jsou nouzové armatury instalovány v nejvyšším bodě;
- pro těsnost je důležité utěsnit výztužný závit koudelí nebo silikonem (ale ne páskou FUM, která není schopna odolat teplotám nad 70-80 stupňů bez deformace);
- samotný ventil musí být umístěn svisle (plastovou rukojetí nahoru), aby byla pod cívkou zachována vzduchová mezera, při této instalaci má mechanismus nejdelší životnost;
- před samotný ventil je vhodné nainstalovat manometr (v případě, že není součástí bezpečnostní skupiny);
- na potrubí mezi výměníkem tepla kotle a výtlačnými armaturami by neměly být žádné zpětné ventily, ventily nebo kohouty;
- aby při výbuchu ventilu chladicí kapalina nekapala na podlahu, je nutné na ventil nasadit vypouštěcí potrubí vedoucí do kanalizace nebo zpětného potrubí;
- při vypouštění do kanalizace je důležité provést spojení, které zahrnuje přerušení paprsku (například přes nálevku a vodní uzávěr). Systém tedy bude fungovat, i když je odvodňovací potrubí ucpané, ušetří kotelnu před pachy chladicí kapaliny.
Dále doporučujeme instalovat uzavírací ventily za tryskací ventil. Jde o to, že po 5-8 operacích ventilová pružina často nefunguje správně a mechanismus je třeba vyměnit (naštěstí jsou náklady na ventil nízké). Je však možné vyjmout ventil a vyměnit jej pouze snížením chladicí kapaliny a snížením tlaku v systému na atmosférický. Zmíněné uzavírací ventily pomohou zvládnout sestup chladicí kapaliny pouze z kotle, nikoli z celého systému.
Jak vybrat změkčovač vody do plynového kotle a prodloužit jeho životnost
Nastavení mechanismu pro správnou funkci
Pojistný ventil se seřídí po dokončení montážních prací a kompletním propláchnutí systému. Pružinová zařízení lze nastavit otáčením nastavovacího knoflíku (barevná plastová krytka), rotace stlačuje nebo uvolňuje pružinu, která vyvíjí tlak na cívku. U pákového nákladu se to provádí zavěšením nákladu na páku.
Je nutné nastavit tlak nastavení, plné otevření a zavření:
- Nastavovací tlak musí být nastaven o něco vyšší, než je maximální provozní tlak kotle.
- Plný otevírací tlak by neměl překročit maximální přípustné normy nejzranitelnějšího prvku systému, obvykle kotlového výměníku tepla navrženého pro 3 nebo 2 bary a u některých ruských modelů dokonce 1,5 baru.
- Uzavírací tlak ventilu musí být nastaven mírně nad minimální přípustnou hodnotu pro provoz systému.
Kontrolu provozuschopnosti nouzových armatur se doporučuje minimálně jednou za 1 měsíců.
Co dělat, když přes pojistný ventil kape voda
Povaha problému závisí na tom, zda voda kape z pojistného ventilu nebo teče proudem.
Pokud chladicí kapalina kape, znamená to normální provoz nouzových armatur, ale topný systém funguje na hranici, protože teplota v chladicí kapalině v něm je zvýšená, tlak překračuje normu. Je snadné zkontrolovat, zda jsou kapky přirozenou prací mechanismu – stačí snížit provozní teplotu a nechat chladicí kapalinu vychladnout. Pokud se zastaví odtok vody, tak je vše v pořádku, jen je potřeba zabránit dalšímu opětovnému přehřívání.
Pokud se kapky nezastavily nebo je chladicí kapalina vypouštěna ve velkém množství proudem, znamená to poruchu bezpečnostního ventilu: pružina, pryžové nebo silikonové těsnění se opotřebovalo, armatura je ucpaná, v důsledku čehož těsně nesedí. Nedoporučuje se demontovat mechanismus sami, v tomto případě je nutné vyměnit pojistný ventil (emisní cena je 400-900 rublů).
Stát
Cena mechanismu závisí na jeho typu, vlastnostech, materiálech a provedení, kvalitě zpracování a marži výrobce.
