En cas de mauvais fonctionnement, les variations de température et les surpressions dans le fonctionnement des systèmes de chauffage autonomes peuvent échouer. Les conséquences négatives dans de telles situations sont cruciales: à commencer par la panne de composants individuels, puis par la destruction de bâtiments et une menace sérieuse pour la vie.
La soupape de sécurité dans le système de chauffage aidera à éliminer les risques dangereux. Qu'est-ce qu'il est et quel est son principe d'action? Nous examinerons ces questions dans notre article. Nous analysons également les types de ces vannes et indiquons les principales différences entre elles, considérons les règles installation dans le système de chauffage et donner des recommandations sur le choix et le réglage de la sécurité raccords.
Contenu de l'article:
- A quoi sert une soupape de sécurité?
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Variétés d'appareils et principe de fonctionnement
- Classification # 1 - par mécanisme de serrage
- Classification # 2 - selon la hauteur de levage
- Classification # 3 - par la vitesse d'opération
- Comprend des vannes d'urgence à trois voies
- Conseils pour choisir le meilleur modèle
- Règles d'installation et de configuration
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
A quoi sert une soupape de sécurité?
Les systèmes de chauffage sont remplis d'eau, dont la température est d'environ 15 degrés. En circulant en boucle fermée, le liquide de refroidissement se réchauffe et augmente considérablement en volume. A ce moment, la pression exercée sur la surface interne des tuyaux et les instruments installés dans le système augmentent considérablement.
Dépasser le taux autorisé, dans la plupart des cas plus de 3,5 bar, tourne autour:
- fuite à la jonction de parties du pipeline;
- dommages ou rupture d'éléments de raccordement et de tuyaux en polymères;
- l'explosion de la chaudière;
- court-circuiter les équipements électriques dans la chaufferie.
Le risque d’urgence le plus élevé est caractéristique des chaudières à combustibles solides, dans lesquelles il est difficile de réguler la puissance du transfert de chaleur.
Les performances des équipements électriques et à gaz sont rapidement ajustées du début à la performance maximale, et inversement. Souvent présent en eux automatismes de sécurité, désactivation des tâches avec une élévation excessive de la température.
L'intensité de combustion du bois, du charbon et d'autres types de combustible dans une chaudière à combustible solide est ajustée en ouvrant / fermant la vanne. Dans ce cas, la force de dégagement de chaleur ne change pas immédiatement, mais progressivement. En raison de l'inertie de la source de chaleur, le fluide caloporteur peut être très chaud.
Avec une jauge de pression et un évent qui évacue l'air du système, une soupape de sécurité est souvent incluse dans le groupe de sécurité.
Lorsque le bois de chauffage dans la chambre est bien réchauffé et que l'eau du réseau est à la température requise, l'accès à l'air est bloqué et la flamme active commence à s'estomper.
Cependant, à l’état chaud, la chambre de combustion continue d’émettre de la chaleur accumulée. Atteignant 90-95 degrés, le liquide de refroidissement bout et commence l'évaporation intense inévitable. En conséquence, un saut de pression brusque est déclenché.
C'est dans de telles circonstances que la soupape de sécurité est activée. Lorsque le paramètre limite de pression est atteint, la vanne s'ouvre, ce qui libère la sortie pour la vapeur qui s'est formée. Une fois les valeurs stabilisées, la vanne se ferme automatiquement et se rendort.
Son installation est obligatoire non seulement pour les combustibles solides, mais également pour les chaudières à vapeur, ainsi que pour les générateurs d'air chaud équipés d'un circuit d'eau. De nombreuses modifications des équipements de chauffage sont équipées de ces appareils au stade de la production. Souvent, cette valve est l'un des éléments groupes de sécurité. Habituellement, l'appareil est coupé directement dans l'échangeur de chaleur ou installé dans le pipeline près de la chaudière.
Variétés d'appareils et principe de fonctionnement
La conception de la vanne de vidange comprend deux composants essentiels: une partie porte composée d’une selle et d’un boulon et un actionneur de force. Plusieurs types d’équipements ont leurs propres caractéristiques. Ils sont classés en fonction de certaines caractéristiques.
Classification # 1 - par mécanisme de serrage
Dans les systèmes de chauffage des maisons individuelles, des appartements et des installations industrielles de petite capacité, la préférence est donnée au type de produit à ressort.
L'élément de travail principal de l'appareil est un ressort. Il supporte la membrane qui recouvre la selle. Une rondelle est placée sur la tige reliée à la poignée, contre laquelle s'appuie la partie supérieure du ressort. La position de la rondelle et l'effet de serrage sur la membrane sont réglés par la poignée
L'appareil présente une structure simple et fiable, des dimensions compactes, la possibilité de le combiner avec d'autres éléments de l'unité de sécurité, à un prix abordable. La force de compression du mécanisme à ressort dépend du paramètre de pression auquel la vanne est activée. Sur la plage de réglage affecte l'élasticité du ressort lui-même.
Le principe de fonctionnement du fusible à ressort est le suivant:
- l'écoulement de l'appareil affecte l'écoulement de l'eau;
- le mouvement du caloporteur est limité par la force du ressort;
- la pression critique dépasse la force de compression et soulève la tige de la bobine;
- le fluide est envoyé à la sortie;
- le volume interne de l'eau se stabilise;
- le ressort ferme le boulon et le ramène à sa position initiale.
Le corps de l'appareil élastique est fabriqué en laiton de haute qualité à haute résistance, utilisant des technologies et des méthodes d'estampage à chaud. L'acier est utilisé dans la production de printemps. La membrane, les joints et la poignée sont en polymères.
Certaines marques produisent des équipements avec des réglages d'usine déjà installés. La gamme comprend également des modèles personnalisables sur le lieu d'installation pendant la période de mise en service.
Les vannes sont ouvertes et fermées. Dans le premier mode de réalisation, le liquide de refroidissement est rejeté dans l'atmosphère, dans le second, dans la conduite de retour.
Les fusibles à levier et à cargaison ne sont pas aussi courants. Dans les systèmes autonomes privés avec une chaudière, ils sont rarement montés. L'exploitation est concentrée dans le secteur industriel des grandes industries, où le diamètre des pipelines est d'au moins 200 mm.
La force exercée sur la tige dans de tels mécanismes ne donne pas de ressort et la charge est suspendue au levier. Il se déplace le long du levier en ajustant la force avec laquelle la tige sera appuyée contre la selle.
La vanne de chargement du levier s'ouvre lorsque la pression du fluide au fond du tiroir dépasse les valeurs émanant du levier. Après cela, l'eau passe par un trou de drainage spécial.
Le réglage des fusibles de charge du levier est effectué en déplaçant la poussée le long du levier. Afin d’empêcher tout changement non autorisé ou accidentel, la cargaison est vissée, recouverte d’une enveloppe spéciale et verrouillée.
La pression de réponse, ainsi que la plage de réglages, sont déterminées par la longueur du levier et la masse de la charge. Les fusibles à levier ne sont pas des dispositifs à ressort inférieurs en termes de fiabilité, mais ils sont plus coûteux. Les appareils sont installés sur des raccords à bride de tuyaux d'un diamètre nominal de 50 ou plus.
Classification # 2 - selon la hauteur de levage
Dans les soupapes de sécurité à faible levée, la soupape ne monte pas plus de 0,05 fois le diamètre du siège. Le mécanisme d'ouverture de ces équipements est proportionnel.
Il se caractérise par un faible débit et une conception des plus primitives. L'équipement de levage bas est utilisé sur les navires avec un milieu liquide.
Les appareils de levage complets sont équipés d'un mécanisme d'ouverture à deux positions. Ils équipent non seulement les navires avec des liquides, mais aussi des systèmes dans lesquels circulent des fluides compressibles (air comprimé, vapeur, gaz)
Pour les appareils à levage complet, soulevez le volet. Cela signifie que leur débit est bien supérieur à celui de la version précédente, ce qui leur permet de vider des volumes plus importants de liquide de refroidissement en excès.
Classification # 3 - par la vitesse d'opération
La soupape d'arrêt à soupape de sécurité proportionnelle s'ouvre progressivement. En règle générale, l'amplitude de l'ouverture est proportionnelle à l'augmentation de la pression exercée sur la surface interne. Simultanément à la montée en puissance du mécanisme, les volumes de liquide de refroidissement refoulé augmentent progressivement.
La conception des dispositifs ne limite pas la possibilité de les utiliser dans un milieu compressible, mais ils prédominent néanmoins dans les systèmes contenant de l’eau et d’autres liquides.
Les avantages des soupapes de sûreté à vitesse de réaction proportionnelle sont leur faible coût, leur simplicité construction, absence d’auto-oscillations, ouverture du lot au niveau des valeurs nécessaires au maintien de paramètres de fonctionnement
Une caractéristique spéciale des vannes à deux voies est le fonctionnement instantané avec ouverture complète après avoir atteint les repères de pression limites dans le système, au niveau desquels la porte des fusibles s'ouvre.
Les experts recommandent d'utiliser ces appareils dans un support compressible. Parmi leurs principaux inconvénients, il y a la présence d'auto-oscillations caractéristiques de l'obturateur.
Lors de l'installation d'une vanne à deux positions dans un système de chauffage avec un fluide caloporteur, il convient de prendre en compte le fait que lors d'une ouverture brusque de la vanne, une grande quantité d'eau sera évacuée.
De ce fait, la pression chute trop rapidement. La valve se fermera instantanément et entraînera coup de bélier. Les dispositifs proportionnels ne causent pas de tels risques.
Comprend des vannes d'urgence à trois voies
Nous devrions également parler d’un dispositif peu connu des consommateurs: une vanne à trois voies avec un commutateur manuel ou électrique. Il est utilisé dans les systèmes de chauffage avec des circuits à basse température.
La conception des fusibles est équipée de trois trous, l’un étant l’entrée, deux le week-end. Les écoulements moyens sont contrôlés par un amortisseur en forme de boule ou de tige. Le fluide en mouvement est redistribué par rotations.
Les fusibles à trois voies conviennent aux chaudières à condensation et aux cas où plusieurs systèmes différents sont exploités à partir du même équipement de chauffage.
Imaginez une situation: la maison dispose d'un système de chauffage avec un système de radiateurs conventionnels et d'un plancher chauffant. Les exigences techniques pour le fonctionnement de la deuxième option ne prévoient pas une température du liquide de refroidissement trop élevée.
La chaudière chauffe l'eau à la même température pour tous les systèmes. Dans de telles conditions, il existe un besoin pour un dispositif de redistribution, avec les tâches pour lesquelles une vanne à trois voies est excellente.
Il est responsable des fonctions suivantes:
- délimitation des zones;
- distribution de la densité de flux par zones;
- faciliter le mélange du liquide de refroidissement provenant des branches principales du tuyau d'alimentation / retour pour envoyer plus d'eau froide dans la canalisation d'un plancher chauffant que vers les radiateurs.
Afin de ne pas exercer à lui seul un contrôle constant de la température du fluide, il est nécessaire de faire attention aux modèles de vannes équipés d'un servomoteur.
Cet appareil fonctionne à partir d'un capteur installé dans un circuit à basse température. Lorsque la température change, le mécanisme de verrouillage fonctionne en ouvrant ou en fermant le flux de fluide provenant du retour.
Nous avons parlé plus en détail des variations de la vanne à trois voies pour le chauffage et des critères de sélection. dans le prochain article.
Conseils pour choisir le meilleur modèle
Avant de vous attarder sur des équipements de sécurité spécifiques, il est impératif que vous vous familiarisiez avec les caractéristiques techniques de la chaudière.
Le fonctionnement de la soupape de sécurité est affecté négativement par les températures de gel. Par conséquent, une caractéristique suffisamment importante pour l'appareil est la présence d'une protection contre le gel.
Ne négligez pas l'étude des instructions du fabricant, dans lesquelles toutes les valeurs limites sont indiquées.
Le rôle déterminant dans le choix d’un appareil de chauffage repose sur plusieurs critères:
- Performance de la chaudière.
- La pression maximale admissible du fluide pour la puissance de chauffage de l'équipement de chauffage.
- Le diamètre de la soupape de sécurité.
Il convient de vérifier que le régulateur de pression dans l'appareil possède une plage dans laquelle sont inclus les paramètres d'une chaudière particulière. La pression de réponse doit être supérieure de 25 à 30% au chiffre de fonctionnement requis pour le fonctionnement stable du système.
Plus la performance de pression est élevée, moins le dispositif doit passer de temps en actionnement. L'écart entre la pression au début du mouvement et l'ouverture totale de l'obturateur doit être de 15% pour une valeur nominale inférieure à 2,5 atm, 10% - pour des paramètres plus élevés.
Le diamètre de la soupape de sécurité ne peut être inférieur au connecteur du tuyau d’admission. Dans le cas contraire, une résistance hydraulique constante empêchera le fusible d'effectuer pleinement les tâches immédiates.
Le matériau optimal pour les équipements de fabrication est le laiton. Il a un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui élimine la destruction du corps des effets d'une forte pression.
L'unité de commande est constituée de matériaux plastiques résistants à la chaleur qui conservent la rigidité souhaitée même au contact d'un liquide en ébullition.
Règles d'installation et de configuration
Si vous envisagez d'installer la soupape de sécurité vous-même, vous devez préparer un ensemble d'outils à l'avance. Le travail ne peut pas se passer de clés à molette, d’un tournevis cruciforme, d’une pince, d’un ruban à mesurer et d’un mastic à la silicone.
Avant de commencer, vous devez déterminer l’endroit propice à l’installation. Il est recommandé d'installer la soupape de sécurité sur le tuyau d'alimentation près de la sortie de la chaudière. La distance optimale entre les éléments est de 200 à 300 mm.
Tous les fusibles ménagers compacts sont filetés. Pour obtenir une étanchéité complète lors de l'enroulement, il est nécessaire de sceller le tuyau avec du câble ou du silicone. La bande FUM est indésirable, car elle ne résiste pas toujours à la chaleur critique
Dans la documentation réglementaire, complétée avec chaque appareil, le processus d'installation est généralement décrit étape par étape.
Certaines règles d'installation clés sont les mêmes pour tous les types de vannes:
- si le fusible n'est pas monté dans le groupe de sécurité, un manomètre est placé à côté;
- dans les vannes à ressort, l'axe du ressort doit avoir une position strictement verticale et se situer sous le corps de l'appareil;
- dans l'équipement à levier, le levier est placé horizontalement;
- sur la canalisation entre l'équipement de chauffage et le fusible n'est pas autorisé à installer clapets anti-retour, les grues, les verrous, le pulseur de circulation;
- pour éviter d’endommager le boîtier lors de la rotation de la vanne, vous devez sélectionner une clé du côté où le vissage est effectué;
- tuyau d'évacuation, le caloporteur dans le réseau d'égout ou le tuyau de retour est raccordé à la sortie de la vanne;
- la sortie n'est pas fournie directement au système d'égout, mais avec l'inclusion d'un entonnoir ou d'une fosse;
- dans les systèmes où la circulation du fluide se produit par motif naturelLa soupape de sécurité est placée au point le plus élevé.
Le diamètre nominal de l'appareil est choisi sur la base des méthodes développées et approuvées par l'inspection technique nationale. Pour résoudre ce problème, il est préférable de faire appel à des professionnels.
Si cela n'est pas possible, vous pouvez essayer d'utiliser des programmes en ligne spécialisés pour le calcul.
Pour réduire les pertes hydrauliques pendant la pression du fluide sur la plaque de soupape, l’installation des équipements de secours est effectuée avec une pente vers la chaudière
Le réglage de la vanne est influencé par le type de conception de serrage. Dans les appareils à ressort, il y a un bouchon. La compression du ressort est ajustée en la tournant. La précision de réglage de ces produits est élevée: +/- 0,2 atm.
Dans les appareils à effet de levier, les ajustements sont effectués en augmentant la masse ou en déplaçant la charge.
Après 7 à 8 opérations dans l’appareil d’urgence installé, le ressort et la plaque s’usent, ce qui peut provoquer une perte d’étanchéité. Dans ce cas, il est conseillé de remplacer la vanne par une nouvelle.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
En quoi consiste la soupape de sûreté et en quoi consiste-t-elle:
Vanne d'urgence dans le groupe de sécurité:
En savoir plus sur le choix et l’installation de la soupape de sécurité optimale:
Soupape de sécurité - équipement simple et fiable qui protégera la maison des urgences imprévues survenant dans les systèmes de chauffage. Pour ce faire, il suffit de choisir un périphérique de haute qualité avec les paramètres appropriés, puis de procéder à sa configuration et à son installation appropriées.
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