Pojistný ventil pro topení, přetlakový ventil pro kotel

Pokud neomezíte ohřev vody v kotli, bude se vařit a přemění se na páru, což povede ke kritickému zvýšení tlaku v topné síti. Následuje prasknutí potrubí nebo vodního pláště tepelného generátoru. Aby se předešlo popsané nouzové situaci, je na výstupu z kotle instalován pojistný ventil pro vytápění, který uvolňuje přetlak ze systému. Naše publikace je věnována výběru a instalaci tohoto důležitého prvku.

Princip

Většina běžných uživatelů, kteří se zabývají uzavřenými systémy ohřevu vody, je obeznámena pouze s jedním typem pojistného ventilu – jednoduchým pružinovým ventilem s pevným nastavením, který je znázorněn na fotografii. Důvod je jasný – tyto prvky jsou instalovány všude na všech kotlích, protože jsou součástí bezpečnostní skupiny spolu s tlakoměrem a odvzdušňovacím ventilem.

Poznámka: Elektrické a plynové nástěnné tepelné generátory jsou z výroby vybaveny bezpečnostními prvky. Jsou umístěny uvnitř krytu a nejsou zvenku viditelné.

Podívejme se, jak funguje typický nouzový ventil, znázorněný na výše uvedeném diagramu:

1. Za normálních podmínek membrána, připevněná k dříku a podepřená pružinou, pevně sedí v sedle a hermeticky uzavírá průchod.
2. Pokud se chladicí kapalina přehřeje, rozpíná se a vytváří v uzavřeném systému přetlak, který je částečně kompenzován expanzní nádrží.
3. Když tlak vody dosáhne prahové hodnoty odezvy ventilu (obvykle 3 bary), pružina se pod jeho vlivem stlačí a membrána otevře průchod. Automatické vypouštění vroucí chladicí kapaliny se provádí, dokud pružina nenabude dostatečné síly k opětovnému uzavření průchodu.
4. V případě nouze může majitel domu uvolnit přebytečný tlak otočením rukojeti v horní části výrobku.

Pár slov o tom, kde se v uzavřeném topném systému instaluje pojistný ventil spolu s bezpečnostní skupinou. Jeho místo je na úseku přívodního potrubí v bezprostřední blízkosti kotle (doporučeno ne dále než 0.5 m).

Důležité upozornění: Na potrubí vedoucí od zdroje tepla k bezpečnostním prvkům je zakázáno instalovat kohouty, ventily a jiná uzavírací zařízení.

Nevyplatí se pevně připojovat potrubí produktu k kanalizaci – mokrá místa nebo kaluže budou signalizovat, že se ventil aktivoval a že v topné síti jsou problémy. Například při práci s kotlem na tuhá paliva selhala expanzní nádrž nebo oběhové čerpadlo (možná došlo k výpadku elektřiny). Zařízení často začíná protékat kvůli nečistotám, které se dostanou mezi sedlo a desku. Více o jeho provozu je popsáno ve videu:

Další informace. Pružinové pojistné ventily se řemeslníky a instalatéry nazývají tlakovými ventily, protože tlak chladicí kapaliny stlačuje pružinu a způsobuje explozi membrány. Nezaměňujte je s výbušnými prvky instalovanými na komínech průmyslových kotelen spalujících zemní plyn.

Typy pojistných ventilů

Tradiční konstrukce tryskání popsaná výše není dokonalá. Pružinový mechanismus, aktivovaný nadměrným tlakem, není příliš přesný a může se zapojit pozdě, když teplota v nádrži kotle dosáhne 100 °C nebo vyšší, tj. když začne vařit. Samozřejmě můžete zkusit nastavit produkt šroubem nebo změnit nastavení (existují verze s regulačním uzávěrem), ale to ne vždy dává požadovaný efekt.

Druhý bod: pojistný ventil kotle chrání jej před zničením, ale ne před přehřátím. Koneckonců, vypouštění chladicí kapaliny neumožňuje topné jednotce vychladnout, pokud spalování v peci pokračuje. A nakonec: v otevřených topných systémech jsou taková zařízení obecně zbytečná, protože voda v nich může vařit bez zvýšení tlaku.

Přední výrobci topných armatur nabízejí moderní produkty, které se vyhnuly výše uvedeným nevýhodám – tepelné pojistné ventily. Tyto ochranné prvky nereagují na zvýšení tlaku vody v systému, ale na zvýšení její teploty na kritickou úroveň. Existují 3 typy takových zařízení:

• vypouštění s dálkovým teplotním senzorem;
• kombinované zařízení s teplotním senzorem a napájecím obvodem;
• totéž platí pro přímou instalaci do potrubí.

Pro informaci. Uvedeme názvy spolehlivých značek, jejichž nouzové ventily lze bezpečně zakoupit a používat v soukromých domech. Jsou to výrobci ICMA a CALEFFI (Itálie), Herz Armaturen (Rakousko) a světoznámá evropská značka Danfoss.

Princip fungování všech variant je stejný: pružinový mechanismus s membránou (nebo dvěma) je aktivován měchem s teplocitlivou kapalinou, která se při zahřátí výrazně roztahuje. Tímto způsobem tepelné pojistné ventily reagují poměrně přesně na dosažení kritické teploty. Doporučujeme každý z nich zvážit podrobněji.

Prvek s dálkovým senzorem

Produkt je stejný pružinový mechanismus zabudovaný do pouzdra se dvěma trubkami pro připojení k přívodnímu potrubí a odvod do kanalizace. Tyč, která otevírá desku a cestu pro chladivo, je uvedena do pohybu měchy (2 skupiny – hlavní a rezervní). Při přehřátí vody (z 95 na 100 °C) jsou stlačeny teplocitlivou kapalinou, která přichází z baňky senzoru kapilárou. Konstrukce bezpečnostního prvku je znázorněna na obrázku:

Teplotní ventil je součástí potrubí kotle na tuhá paliva třemi způsoby:

• s chlazením vodním okruhem tepelného generátoru;
• totéž, prostřednictvím speciálního nouzového výměníku tepla;
• výpust chladicí kapaliny s automatickým doplňováním.

První schéma, zobrazené níže, se používá pro dvouokruhové topné systémy, které ohřívají vodu pro ohřev teplé vody. Když čidlo namontované pod pláštěm kotle TT ovlivní mechanismus, horká voda z okruhu odtéká do kanalizace a její místo zaujímá studená voda z vodovodního potrubí. Ať už jsou příčiny havárie jakékoli, takový průtokový systém rychle ochladí plášť kotle a zabrání následkům.

Poznámka: Publikace používá diagramy značky CALEFFI, převzaté z oficiálních zdrojů výrobce.

Druhé schéma je určeno pro tepelné generátory s vestavěným nouzovým výměníkem tepla pro chlazení v případě přehřátí. Takové jednotky vyrábějí evropské značky Atmos, Di Dietrich a další.

Příklad připojení výtlačného prvku přes standardní výměník tepla je uveden ve videu:

Druhé schéma je implementováno pouze společně s automatickým systémem doplňování, protože zde ventil vypouští chladicí kapalinu, nikoli chladicí vodu.

Varování. Nedoporučuje se používat automatické podávání u kamen na dřevo s litinovým topeništěm. Litinové topeniště se bojí teplotních změn a může prasknout v důsledku přívodu velkého množství studené vody do vratného potrubí.

Kombinované ventily s napájením systému

Tento jasný zástupce nouzových ventilů je v principu podobný obtokovým ventilům a plní 3 funkce najednou:

1. Vypouštění přehřáté chladicí kapaliny z nádrže kotle na základě signálu z dálkového senzoru.
2. Efektivní chlazení tepelného generátoru.
3. Automatické doplňování topného systému studenou vodou.

Obrázek výše ukazuje konstrukci výrobku, kde je vidět, že na jedné tyči jsou instalovány 2 desky, které současně otevírají 2 průchody: vroucí chladivo je vypouštěno první a druhou proudí voda v opačném směru a doplňuje ztráty. Schéma zapojení kombinovaného obtokového ventilu s kotlem na tuhá paliva vypadá takto:

Poznámka: Pokud je nutné použít takové zařízení k chlazení kotle na pevné fáze s litinovým výměníkem tepla, musí být průtok organizován přes otevřenou expanzní nádrž nebo nepřímý topný kotel.

Trojitý vývodový obtokový ventil pracuje na stejném kombinovaném principu, ale je zabudován přímo do přívodního potrubí chladicí kapaliny poblíž topné jednotky. Vlnovec je umístěn v části tělesa umístěné v potrubí. Výpust je prováděn spodní odbočnou trubkou a přívod a napájecí potrubí vody jsou připojeny k horním dvěma. Takové výrobky se používají, když je v kotelně nedostatek volného prostoru.

Jak vybrat přepouštěcí ventil

Co se týče pořizovacích a instalačních nákladů, tradiční pojistný ventil bude samozřejmě levnější než teplotní zařízení. Snadno ochrání uzavřený topný systém připojený k plynovému, naftovému nebo elektrickému kotli, protože v případě nehody téměř okamžitě přestanou topit. Další věcí je tepelný generátor na dřevo a uhlí, který není schopen okamžitě zhasnout.

Pro úspěšný výběr tepelného pojistného nebo přetlakového ventilu dodržujte tyto pokyny:

1. Pokud používáte jiný zdroj energie než pevné palivo, klidně si pořiďte běžné tryskací zařízení.
2. Prostudujte si dokumentaci k vašemu zdroji tepla nebo kotli (v závislosti na tom, co je třeba chránit) a vyberte bezpečnostní armatury na základě maximálního povoleného tlaku v nich uvedeného. Většina topných zařízení je navržena pro limit 3 bary, i když existují výjimky – litevské kotle Stropuva vydrží pouze 2 bary a některé ruské jednotky (z levných) – 1.5 baru.
3. Pro efektivní chlazení tepelných generátorů na dřevo v případě nehody je lepší nainstalovat jeden z přetlakových ventilů. Jejich maximální provozní tlak je 10 barů.
4. V otevřených systémech s kotlem na pevné látky je pojistné zařízení k ničemu. Vyberte bezpečnostní zařízení, které pracuje při teplotě chladicí kapaliny 95–100 °C a je vhodné pro vaši jednotku a způsob doplňování.

Rada: Vyhněte se nákupu levných pojistných ventilů z Číny. Nejenže jsou nespolehlivé, ale také po prvním úderu propouštějí.

Kromě modelů s pevným nastavením jsou v prodeji ventily s nastavitelným nastavením. Pokud nejste odborník na topenáře, neměli byste si je kupovat a ani to není zvlášť potřeba.

Poslední tipy

Pokud se intenzivně zajímáte o bezpečnost kotlů a spolehlivý provoz topných zařízení, doporučujeme vám při nákupu armatur důkladně prostudovat sortiment. Faktem je, že na trhu se objevují nové užitečné produkty, které nelze v rámci tohoto článku zhodnotit, ale mohou se vám hodit.

provozní moment. Sledujte stav pojistných ventilů, abyste včas zjistili jejich činnost a pochopili důvody. S přerušením proudu nasměrujte tepelná výpustná zařízení do kanalizačního trychtýře – neočekávané stříkání vody v kotelně a mokré stopy budou znamenat, že došlo k nouzové situaci.

V tomto článku budeme analyzovat pravidla pro používání bezpečnostních zařízení na zařízeních pod nadměrným tlakem.

Doba čtení: 5 min

Vedoucí oddělení průmyslové bezpečnosti

Definice pojistných ventilů

Pojistné ventily jsou typem armatur, které se používají k ochraně před deformací a zničením zařízení a potrubí pod nadměrným tlakem.

Pojistné ventily na nádobách a potrubích jsou instalovány:

• na místech přístupných pro jejich údržbu, instalaci a demontáž.
• Na vertikálních nádobách se obvykle instalují na horní dno a na horizontálních nádobách a potrubích na horní generatrix válce.

Typy pojistných ventilů

Na tlaková zařízení lze použít následující typy pojistných ventilů:

• zatížení páky;
• jaro;
• impuls;
• membrána

Parní kotle s provozním tlakem vyšším než 4 MPa musí být vybaveny pouze pulzními pojistnými ventily. Instalace pákových pojistných ventilů na mobilní kotle není povolena.

Teplovodní kotle musí být vybaveny pružinovými pojistnými ventily.

Nádoby a potrubí provozované s agresivními a korozivními médii musí být vybaveny membránovými bezpečnostními zařízeními.

V těchto případech membrány chrání hlavní ventil před vystavením agresivním médiím a únikům nebezpečných látek.

Membránová bezpečnostní zařízení instalované na nádobách a potrubích v následujících případech:

1. Pokud pákové a pružinové pojistné ventily nejsou vhodné z důvodu jejich setrvačnosti nebo z jiných důvodů.
2. Před pojistnými ventily, pokud nemohou spolehlivě fungovat vlivem pracovního prostředí (například koroze, eroze, polymerace, krystalizace, lepení, zamrzání) nebo možným únikem výbušných, toxických nebo ekologicky škodlivých látek přes uzavřený ventil. V takových případech musí být zařízení vybaveno zařízením pro sledování provozuschopnosti membrány.
3. Paralelně s pojistnými ventily pro zvýšení kapacity přetlakového systému.
4. Na výstupní straně pojistných ventilů k zamezení škodlivých vlivů pracovního prostředí z výtlačného systému, jakož i k eliminaci vlivu kolísání protitlaku na spolehlivost pojistných ventilů.

Při instalaci membránových bezpečnostních zařízení je zapotřebí zařízení pro sledování provozuschopnosti membrány.

Požadavky na pojistné ventily

FNP 536 klade na ventily následující požadavky.

• Při provozu pružinového pojistného ventilu na nádobě s agresivním pracovním prostředím je nutné chránit pružinu před přehřátím, přechlazením nebo přímým kontaktem s tímto prostředím. V opačném případě se ventil rychle zdeformuje.
• Je-li membránová pojistka instalována vedle pojistného ventilu (před nebo za ním), musí být mezi ventil a membránu instalována trubka s manometrem. Tlakoměr ukáže nepřítomnost tlaku, pokud membrána funguje správně, nebo přítomnost tlaku, pokud je těsnění membrány porušeno.

• Spínací zařízení lze použít před membránovými bezpečnostními zařízeními, pokud je instalován dvojnásobný počet membrán k ochraně nádoby před přetlakem v jakékoli poloze spínače.
• Ventil musí být navržen a seřízen tak, aby tlak v zařízení nepřekročil povolenou hodnotu o více než 10 % (článek 377 FNP).
• Pojistné ventily musí mít vypouštěcí potrubí, které chrání personál před popálením, když jsou ventily v provozu.
• Při provozu zařízení je třeba kontrolovat nastavení a seřízení hodnoty odezvy pojistných ventilů.
• Pákový pojistný ventil nebo pružinový pojistný ventil je vybaven zařízením pro kontrolu správné funkce ventilu při provozu zařízení nuceným otevřením
• Konstrukce pružinových pojistných ventilů musí vyloučit možnost utažení pružiny nad hodnotu nastavenou nastavením pro provoz při daném tlaku. Pružiny pojistných ventilů jsou chráněny před nepřijatelným zahříváním nebo chlazením a také před přímým vystavením provoznímu prostředí.
• Instalace spínacího zařízení před membránové pojistky je povolena, ale pouze v případě, že je instalován dvojnásobný počet membránových zařízení při zajištění ochrany nádoby před přetlakem v jakékoli poloze spínacího zařízení, nebo pokud jsou membránová pojistka připojena v sérii s pružinovými pojistnými ventily, stejně jako se spínacími zařízeními, podléhající kontrole provozuschopnosti membrán pomocí signálních tlakoměrů.

Ventily musí být v rámci přípustných tlakových podmínek (výpočtový tlak).

Překročení návrhového tlaku je povoleno následujícími hodnotami:

• ne více než 0,05 MPa pro nádoby s tlakem do 0,3 MPa;
• ne více než 15 % pro nádoby s tlakem nad 0,3 až 6,0 MPa;
• ne více než 10 % u nádob s tlakem nad 6,0 ​​MPa.

Je dovoleno překročit tlak v nádobě nejvýše o 25 % povoleného tlaku, pokud je toto překročení stanoveno v návodu (pokynech) k obsluze nádoby.

Důležité! Nadměrný tlak je možný POUZE, pokud je tato potřeba stanovena v návodu k obsluze zařízení pod nadměrným tlakem.

Absolvujte bezplatný kurz obsluhy tlakových zařízení

Pomůže vám to s přípravou na certifikaci v Rostekhnadzoru pro kategorie B 8.1 – B 8.7 a bezpečným provozem vašeho zařízení.

Vlastnosti instalace pojistných ventilů

Pojistné ventily musí být instalovány tak, aby byl zajištěn bezpečný provoz a minimalizována rizika pro personál při jejich aktivaci.

Za tímto účelem je třeba zajistit instalaci výstupních potrubí pro usměrněný odvod pracovního média z ventilů. Tato potrubí musí být navržena tak, aby odolávala přípustným tlakům a teplotám pracovního prostředí. Jejich konstrukce musí vyloučit možnost vystavení personálu a zařízení horkým plynům nebo kapalinám.

Vypouštění pracovního média musí být provedeno na bezpečném místě, kde nedojde k poškození ostatních.

Ventily musí být také instalovány tak, aby umožňovaly snadný přístup pro kontrolu, údržbu a výměnu v případě potřeby. Umístění ventilů by nemělo narušovat jejich správnou funkci ani zvyšovat riziko nouzových situací.

Na vysokotlakých kotlích nebo ve složitých technologických systémech může být instalováno několik pojistných ventilů. Paralelní použití několika ventilů zvyšuje kapacitu přetlakového systému, což snižuje riziko překročení přípustných parametrů tlaku.

Při paralelní instalaci několika ventilů musí být plocha průřezu potrubí nebo potrubí alespoň 1,25násobkem celkové plochy vstupních potrubí ventilu.

Důležité: místa instalace a typ použitých pojistných ventilů určuje projekční organizace.