Devido a operação incorreta, as mudanças de temperatura e aumentos de pressão na operação de sistemas de aquecimento autônomos podem falhar. Consequências negativas em tais situações são críticas: começando com a quebra de componentes individuais, terminando com a destruição de edifícios e uma séria ameaça à vida.
A válvula de segurança no sistema de aquecimento ajudará a eliminar os riscos perigosos. O que ele é e qual é o seu princípio de ação? Vamos considerar estas questões em nosso artigo. Também analisamos os tipos de válvulas e indicamos as principais diferenças entre elas, considere as regras instalação no sistema de aquecimento e dar recomendações sobre a selecção e definição de acessórios.
Conteúdo do artigo:
- O que é uma válvula de segurança?
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Variedades de dispositivos e princípio de funcionamento
- Classificação nº 1 - por mecanismo de fixação
- Classificação # 2 - de acordo com a altura de elevação
- Classificação nº 3 - pela velocidade de operação
- Possui válvulas de emergência de três vias
- Dicas para escolher o melhor modelo
- Regras de instalação e configuração
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
O que é uma válvula de segurança?
Sistemas de aquecimento são preenchidos com água, cuja temperatura é de cerca de 15 graus. Circulando em circuito fechado, o refrigerante aquece, aumentando significativamente em volume. Neste momento, a pressão exercida na superfície interna dos tubos e dos instrumentos instalados no sistema aumenta significativamente.
Ultrapassar a taxa permitida, na maioria dos casos mais de 3,5 bar, gira em torno de:
- vazamento na junção de partes do gasoduto;
- danos ou ruptura de elementos de conexão e tubos feitos de polímeros;
- a explosão do tanque de caldeira;
- equipamento elétrico de curto-circuito na sala da caldeira.
O maior risco de emergências é característico das caldeiras de combustível sólido, nas quais é difícil regular o poder da transferência de calor.
O desempenho dos equipamentos elétricos e de gás é rapidamente ajustado desde o início até o máximo desempenho e vice-versa. Muitas vezes presente neles automatismos de segurança, desativando itens de trabalho com aumentos excessivos de temperatura.
A intensidade de queima de madeira, carvão e outros tipos de combustível em uma caldeira de combustível sólido é ajustada abrindo / fechando a válvula. Neste caso, a força de liberação de calor não muda imediatamente, mas gradualmente. Devido à inércia da fonte de calor, o fluido de transferência de calor pode estar muito quente.
Juntamente com um manômetro e uma entrada de ar que remove o ar do sistema, uma válvula de segurança é freqüentemente incluída no grupo de segurança.
Quando a lenha na câmara é bem aquecida, trazendo a água da rede para a temperatura desejada, o acesso do ar é bloqueado e a chama ativa começa a enfraquecer.
No entanto, em um estado quente, a fornalha continua emitindo calor acumulado. Atingindo 90-95 graus, o refrigerante ferve e começa a inevitável evaporação intensa. Como resultado, um salto de pressão acentuado é acionado.
É nessas circunstâncias que a válvula de segurança é ativada. Quando o parâmetro limite de pressão é atingido, ele abre a válvula, liberando o caminho para o vapor que se formou. Depois que os valores se estabilizarem, a válvula se fecha automaticamente e volta a adormecer.
Sua instalação é obrigatória não apenas para combustível sólido, mas também para caldeiras a vapor, bem como fornos equipados com circuito de água. Muitas modificações do equipamento de aquecimento são equipadas com esses dispositivos na fase de produção. Muitas vezes esta válvula é um dos elementos grupos de segurança. Normalmente, o dispositivo é cortado diretamente no trocador de calor ou instalado na tubulação próxima à caldeira.
Variedades de dispositivos e princípio de funcionamento
O projeto da válvula de drenagem consiste em dois componentes essenciais: uma parte da porta que consiste em uma sela e um parafuso e um atuador de força. Existem vários tipos de equipamentos que possuem características próprias. Eles são classificados de acordo com certas características.
Classificação nº 1 - por mecanismo de fixação
Nos sistemas de aquecimento de casas particulares, apartamentos e instalações industriais de pequena capacidade, é dada preferência ao tipo de produto de mola.
O principal elemento de trabalho do dispositivo é uma mola. Suporta a membrana que cobre o selim. Uma arruela é colocada na haste conectada ao cabo, contra a qual a parte superior da mola descansa. A posição da arruela e o efeito de fixação na membrana são regulados pelo cabo
O dispositivo tem uma estrutura simples e confiável, dimensões compactas, a possibilidade de combinar com outros elementos da unidade de segurança, um preço acessível. A força de compressão do mecanismo da mola depende do parâmetro de pressão no qual a válvula é ativada. Na faixa de ajuste afeta a elasticidade da própria mola.
O princípio de funcionamento do fusível da mola é o seguinte:
- o fluxo do dispositivo afeta o fluxo de água;
- o movimento do portador de calor é limitado pela força da mola;
- a pressão crítica excede a força de compressão, elevando a haste do carretel;
- fluido é enviado para a saída;
- o volume interno de água se estabiliza;
- a mola fecha o parafuso, retornando a sua posição original.
O corpo do dispositivo elástico é feito de latão de alta resistência de alta qualidade usando tecnologias e métodos de estampagem a quente. O aço é usado na produção de molas. A membrana, selos e alça são feitos de polímeros.
Algumas marcas produzem equipamentos com configurações de fábrica já instaladas. Também na gama existem modelos personalizáveis no local de instalação durante o período de comissionamento.
As válvulas estão abertas e fechadas. Na primeira modalidade, o refrigerante é descarregado na atmosfera, no segundo, é descarregado na tubulação de retorno.
Alavanca e fusíveis de carga não são tão comuns. Em sistemas autônomos privados com uma caldeira, eles raramente são montados. A operação está concentrada no setor industrial em indústrias de grande porte, onde o diâmetro dos dutos é de pelo menos 200 mm.
A força na haste em tais mecanismos não dá uma mola, e a carga, pendurada na alavanca. Ele se move ao longo do comprimento da alavanca, ajustando a força com a qual a haste será pressionada contra o selim.
A válvula de carga da alavanca abre quando a pressão do meio da parte inferior do carretel excede os valores que emanam da alavanca. Depois disso, a água passa por um orifício de drenagem especial.
O ajuste dos fusíveis de carga da alavanca é realizado movendo o empuxo ao longo da alavanca. Para evitar a sua alteração não autorizada ou acidental, a carga é aparafusada, coberta com um invólucro especial e trancada com uma fechadura.
A pressão de resposta, assim como a faixa de ajustes, é determinada pelo comprimento da alavanca e pela massa da carga. Os fusíveis de alavanca não são dispositivos de mola inferiores em termos de confiabilidade, mas são mais caros. Os dispositivos são instalados em conexões de flange de tubos com um diâmetro nominal de 50 ou mais.
Classificação # 2 - de acordo com a altura de elevação
Em válvulas de segurança de baixo levantamento, a válvula não sobe mais de 0,05 vezes o diâmetro da sede. O mecanismo de abertura em tal equipamento é proporcional.
É caracterizado pelo baixo rendimento e pelo design mais primitivo. Equipamentos de baixo levantamento são usados em vasos com meio líquido.
Os dispositivos de elevação total estão equipados com um mecanismo de abertura de duas posições. Equipam não só vasos com líquidos, mas também sistemas em que circulam meios compressíveis (ar comprimido, vapor, gás)
Para aparelhos com elevador completo, levante o obturador mais alto. Isso significa que sua taxa de transferência é muito melhor do que a versão anterior, então eles são capazes de despejar volumes maiores de excesso de refrigerante.
Classificação nº 3 - pela velocidade de operação
A válvula proporcional de válvula de segurança abre gradualmente. Como regra geral, a magnitude da abertura é proporcional ao aumento da pressão exercida na superfície interna. Simultaneamente com o aumento do mecanismo, os volumes do refrigerante descarregado aumentam gradualmente.
O design dos dispositivos não limita a possibilidade de seu uso em um meio compressível, mas ainda predominam em sistemas com água e outros líquidos.
As vantagens das válvulas de segurança com velocidade de resposta proporcional são de baixo custo, simplicidade construção, falta de auto-oscilações, abertura de lotes ao nível dos valores necessários para manter parâmetros operacionais
Uma característica especial das válvulas bidirecionais é a operação instantânea com abertura total após atingir as marcas de pressão de limite no sistema, nas quais a porta do fusível se abre.
Os especialistas recomendam operar esses dispositivos em mídia compressível. Entre suas principais desvantagens estão a presença de auto-oscilações características do obturador.
Ao instalar uma válvula de duas posições em um sistema de aquecimento com um fluido de transferência de calor, deve ser levado em conta que, durante uma abertura abrupta da válvula, uma grande quantidade de água será descarregada.
Por causa disso, a pressão cai muito rapidamente. A válvula fechará instantaneamente e implicará martelo de água. Dispositivos proporcionais não causam tais riscos.
Possui válvulas de emergência de três vias
Também devemos falar sobre um dispositivo que não é tão conhecido pelos consumidores - uma válvula de três vias com um interruptor manual ou elétrico. É usado em sistemas de aquecimento com circuitos de baixa temperatura.
O desenho dos fusíveis está equipado com três furos, um dos quais é a entrada, dois - o fim de semana. Fluxos médios são controlados por um amortecedor, feito sob a forma de uma bola ou haste. O fluido em movimento é redistribuído por rotações.
Fusíveis de três vias são apropriados para caldeiras de condensação e nos casos em que vários sistemas diferentes são operados a partir do mesmo equipamento de aquecimento.
Imagine uma situação: a casa tem um esquema de aquecimento com um sistema de radiadores convencionais e um piso aquecido. Os requisitos técnicos para a operação da segunda opção fornecem uma temperatura de refrigeração não muito alta.
A caldeira aquece a água na mesma temperatura para todos os sistemas. Em tais condições, existe a necessidade de um dispositivo de redistribuição, com as tarefas de que uma válvula de três vias é excelente.
Ele é responsável pelas seguintes funções:
- demarcação de áreas;
- distribuição de densidade de fluxo por zonas;
- facilitando a mistura do refrigerante dos principais ramais do tubo de alimentação / retorno para enviar mais água fria para a tubulação de um piso aquecido do que para os radiadores.
A fim de não exercer controle constante sobre a temperatura do meio por conta própria, é necessário prestar atenção aos modelos de válvulas equipados com um servo-atuador.
Este dispositivo opera a partir de um sensor instalado em um circuito de baixa temperatura. Quando a temperatura muda, o mecanismo de travamento funciona, abrindo ou fechando o fluxo de fluido do retorno.
Conversamos mais detalhadamente sobre as variações da válvula de três vias para aquecimento e os critérios para sua seleção. no próximo artigo.
Dicas para escolher o melhor modelo
Antes de nos determos em equipamentos de segurança específicos, é imperativo que você se familiarize em detalhes com as características técnicas da planta de caldeiras.
A operação da válvula de segurança é afetada negativamente pelas temperaturas de congelamento. Portanto, uma característica suficientemente importante para o dispositivo é a presença de proteção contra congelamento.
Não negligencie o estudo das instruções do fabricante, em que todos os valores-limite são indicados.
O papel decisivo na escolha de um dispositivo para aquecimento tem vários critérios:
- Desempenho da caldeira.
- A pressão máxima permitida do meio para a potência de aquecimento do equipamento de aquecimento.
- O diâmetro da válvula de segurança.
Deve ser verificado se o regulador de pressão no dispositivo tem uma faixa dentro da qual os parâmetros de uma caldeira particular estão incluídos. A pressão de resposta deve ser 25-30% maior que o valor operacional necessário para a operação estável do sistema.
Quanto maior o desempenho da pressão, menos tempo o dispositivo deve gastar na atuação. O intervalo entre a pressão no início do movimento e a abertura total do obturador deve ser de 15% para um valor nominal menor que 2,5 atm, 10% - para parâmetros mais altos
O diâmetro da válvula de segurança não pode ser menor que o conector do tubo de entrada. Caso contrário, uma resistência hidráulica constante impedirá que o fusível execute totalmente as tarefas imediatas.
O material ideal para o equipamento de fabricação é o latão. Tem um baixo coeficiente de expansão térmica, o que elimina a destruição do corpo dos efeitos da forte pressão.
A unidade de controle é feita de materiais plásticos resistentes ao calor que retêm a rigidez desejada mesmo quando em contato com o líquido em ebulição.
Regras de instalação e configuração
Se você planeja instalar a válvula de segurança você mesmo, você deve preparar um conjunto de ferramentas com antecedência. O trabalho não pode prescindir de chaves e chaves ajustáveis, chave de fenda cruzada, alicate, fita métrica, selante de silicone.
Antes de começar, você precisa determinar o local adequado para a instalação. Recomenda-se a instalação da válvula de segurança no tubo de alimentação perto da saída da caldeira. A distância ideal entre os elementos é de 200 a 300 mm.
Todos os fusíveis domésticos compactos são encadeados. Para obter uma estanqueidade total durante o enrolamento, é necessário vedar o tubo com um esticador ou silicone. A fita FUM é indesejável, pois nem sempre suporta calor crítico
Na documentação regulamentar, que é concluída com cada dispositivo, o processo de instalação geralmente é pintado passo a passo.
Algumas regras de instalação principais são as mesmas para todos os tipos de válvula:
- se o fusível não estiver montado no grupo de segurança, um manômetro é colocado próximo a ele;
- nas válvulas de mola, o eixo da mola deve ter uma posição estritamente vertical e estar localizado sob o corpo do dispositivo;
- nos equipamentos de carga e alavanca, a alavanca é colocada horizontalmente;
- na tubulação entre o equipamento de aquecimento e o fusível não é permitido para instalar verificar válvulasguindastes, travas, o pulsador de circulação;
- Para evitar danos no alojamento quando a válvula gira, você precisa ser selecionado com uma chave do lado onde o parafusamento é realizado;
- tubo de drenagem, o transportador de calor na rede de esgoto ou tubo de retorno é conectado à saída da válvula;
- a saída não é fornecida diretamente ao sistema de esgoto, mas com a inclusão de um funil ou poço;
- em sistemas onde a circulação de fluidos ocorre padrão naturalA válvula de segurança é colocada no ponto mais alto.
O diâmetro nominal do dispositivo é selecionado com base nos métodos desenvolvidos e aprovados pela Inspeção Técnica Estadual. Ao abordar esta questão, é mais sensato procurar a ajuda de profissionais.
Se isso não for possível, você pode tentar usar programas online especializados para o cálculo.
Para reduzir as perdas hidráulicas durante a pressão média na placa da válvula, a instalação do equipamento de emergência é realizada com uma inclinação para a planta da caldeira
O ajuste da válvula é influenciado pelo tipo de projeto de fixação. Nos dispositivos de primavera existe uma tampa. A compressão da mola é ajustada girando-a. A precisão de ajuste desses produtos é alta: +/- 0,2 atm.
Nos dispositivos de alavancagem, os ajustes são feitos aumentando a massa ou movendo a carga.
Após 7-8 operações no dispositivo de emergência instalado, a mola e a placa se desgastam, como resultado do qual a tensão pode ser quebrada. Neste caso, é aconselhável substituir a válvula por uma nova.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Como a válvula de segurança consiste e em que consiste:
Válvula de emergência no grupo de segurança:
Saiba mais sobre como escolher e instalar a válvula de segurança ideal:
Válvula de segurança - equipamento simples e confiável que protegerá a residência de emergências imprevistas que ocorrem em sistemas de aquecimento. Para fazer isso, basta escolher um dispositivo de alta qualidade com parâmetros adequados e depois executar sua configuração e instalação adequadas.
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