Van an toàn trong hệ thống sưởi: loại, mục đích, sơ đồ và lắp đặt

Do vận hành không đúng cách, thay đổi nhiệt độ và tăng áp suất, lỗi có thể xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống sưởi tự động.Hậu quả tiêu cực trong những tình huống như vậy là rất nghiêm trọng: từ sự hỏng hóc của từng bộ phận riêng lẻ cho đến việc phá hủy các tòa nhà và đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng.

Một van an toàn trong hệ thống sưởi sẽ giúp loại bỏ những rủi ro nguy hiểm. Nó là gì và nguyên tắc hoạt động của nó là gì? Chúng tôi sẽ xem xét những câu hỏi này trong bài viết của chúng tôi. Chúng tôi cũng sẽ phân tích các loại van như vậy và chỉ ra sự khác biệt chính giữa chúng, xem xét các quy tắc lắp đặt trong hệ thống sưởi ấm và đưa ra các khuyến nghị để lựa chọn và cấu hình van an toàn.

Van an toàn dùng để làm gì?

Hệ thống sưởi ấm chứa đầy nước, nhiệt độ khoảng 15 độ. Tuần hoàn trong một mạch kín, chất làm mát nóng lên, thể tích tăng lên đáng kể. Lúc này, áp suất tác dụng lên bề mặt bên trong của đường ống và các thiết bị lắp đặt trong hệ thống tăng lên đáng kể.

Vượt quá giới hạn cho phép, trong hầu hết các trường hợp là hơn 3,5 bar, sẽ dẫn đến:

• rò rỉ tại các điểm nối của các bộ phận đường ống;
• hư hỏng hoặc đứt các bộ phận kết nối và ống làm bằng polyme;
• nổ bể nồi hơi;
• chập mạch các thiết bị điện trong phòng nồi hơi.

Nguy cơ xảy ra tình huống khẩn cấp cao nhất là điển hình đối với nồi hơi sử dụng nhiên liệu rắn, khó điều chỉnh công suất truyền nhiệt.

Hiệu suất của thiết bị điện và gas được điều chỉnh nhanh chóng từ giá trị ban đầu đến giá trị tối đa và ngược lại. Chúng thường chứa bảo mật tự động, tắt các bộ phận vận hành khi nhiệt độ tăng quá mức.

Cường độ cháy của gỗ, than và các loại nhiên liệu khác trong nồi hơi đốt nhiên liệu rắn được điều chỉnh bằng cách đóng/mở van điều tiết. Trong trường hợp này, lực truyền nhiệt không thay đổi ngay lập tức mà thay đổi dần dần. Do quán tính của bộ tạo nhiệt, chất lỏng làm mát có thể trở nên quá nóng.

Cùng với đồng hồ đo áp suất tính toán áp suất và lỗ thoát khí giúp loại bỏ không khí ra khỏi hệ thống, van an toàn thường được đưa vào nhóm an toàn

Khi củi trong buồng nóng lên tốt, đưa nước trong mạng đến mức nhiệt độ cần thiết, nguồn cung cấp không khí bị chặn và ngọn lửa đang hoạt động bắt đầu tắt.

Tuy nhiên, ở trạng thái nóng, hộp cứu hỏa tiếp tục giải phóng nhiệt tích lũy. Đạt đến 90-95 độ, chất làm mát sôi lên và gây ra hiện tượng hóa hơi dữ dội không thể tránh khỏi. Kết quả là gây ra áp lực tăng mạnh.

Chính trong những trường hợp như vậy, van an toàn sẽ hoạt động. Khi đạt đến thông số áp suất giới hạn, nó sẽ mở cửa chớp, dọn đường thoát ra cho hơi nước hình thành. Khi các giá trị đã ổn định, van sẽ tự động đóng lại và chuyển sang chế độ ngủ.

Việc lắp đặt nó là bắt buộc không chỉ đối với nồi hơi nhiên liệu rắn mà còn đối với nồi hơi hơi nước, cũng như các lò nung được trang bị mạch nước. Nhiều sửa đổi của thiết bị sưởi ấm được trang bị các thiết bị này ở giai đoạn sản xuất. Thường thì van này là một trong những bộ phận nhóm bảo mật. Thông thường, thiết bị được nhúng trực tiếp vào bộ trao đổi nhiệt hoặc lắp đặt trong đường ống gần lò hơi.

Các loại thiết bị và nguyên lý hoạt động

Thiết kế của van xả bao gồm hai bộ phận bắt buộc: bộ phận ngắt gồm chỗ ngồi và van và bộ điều chỉnh lực. Có một số loại thiết bị có đặc điểm riêng. Chúng được phân loại theo tiêu chí nhất định.

Phân loại số 1 - bằng cơ chế kẹp

Trong hệ thống sưởi ấm của nhà riêng, căn hộ và các cơ sở công nghiệp công suất thấp, loại sản phẩm lò xo được ưu tiên.

Bộ phận làm việc chính của thiết bị là lò xo. Nó hỗ trợ màng bao phủ chỗ ngồi. Một vòng đệm được đặt trên thanh nối với tay cầm, tựa vào phần trên của lò xo. Vị trí của vòng đệm và tác dụng ép lên màng được điều chỉnh bằng tay cầm

Thiết bị này có cấu trúc đơn giản và đáng tin cậy, kích thước nhỏ gọn, khả năng kết hợp với các yếu tố khác của bộ phận bảo mật và giá cả phải chăng. Lực nén của cơ cấu lò xo phụ thuộc vào thông số áp suất mà van hoạt động. Phạm vi điều chỉnh bị ảnh hưởng bởi độ đàn hồi của lò xo.

Nguyên lý hoạt động của cầu chì lò xo như sau:

• van của thiết bị bị ảnh hưởng bởi dòng nước;
• chuyển động của chất làm mát bị hạn chế bởi lực lò xo;
• áp suất tới hạn vượt quá lực nén, nâng thanh ống lên trên;
• chất lỏng được đưa đến ống thoát;
• thể tích nước bên trong được ổn định;
• lò xo đóng chốt lại, đưa nó về vị trí ban đầu.

Thân thiết bị lò xo được làm bằng đồng thau chất lượng cao, có độ bền cao, sử dụng công nghệ và kỹ thuật dập nóng. Thép được sử dụng để sản xuất lò xo.Màng, vòng đệm và tay cầm được làm bằng polyme.

Một số thương hiệu sản xuất thiết bị đã được cài đặt sẵn tại nhà máy. Phạm vi này cũng bao gồm các mô hình có thể được điều chỉnh tại địa điểm lắp đặt trong quá trình vận hành thử.

Van có thể mở hoặc đóng. Trong phương án thiết kế đầu tiên, chất làm mát được thải vào khí quyển, trong phương án thứ hai, nó được xả vào đường ống hồi lưu

Cầu chì có trọng lượng đòn bẩy không quá phổ biến. Chúng hiếm khi được lắp đặt trong các hệ thống tự hành tư nhân có nồi hơi. Hoạt động tập trung vào lĩnh vực công nghiệp tại các cơ sở sản xuất lớn, nơi có đường kính đường ống tối thiểu 200 mm.

Lực tác dụng lên thanh trong các cơ cấu như vậy không phải do lò xo cung cấp mà do một vật nặng treo trên đòn bẩy cung cấp. Nó di chuyển dọc theo chiều dài của cần gạt, điều chỉnh lực mà thanh sẽ ấn vào ghế.

Van tải đòn bẩy mở ra khi áp suất của môi trường từ đáy ống vượt quá áp suất từ ​​đòn bẩy. Sau đó, nước chảy qua một lỗ xả đặc biệt.

Việc điều chỉnh cầu chì tải đòn bẩy được thực hiện bằng cách di chuyển thanh dọc theo đòn bẩy. Để ngăn chặn sự thay đổi trái phép hoặc vô tình, tải được cố định bằng bu lông, được bọc bằng vỏ đặc biệt và khóa bằng khóa.

Áp suất tác động cũng như phạm vi cài đặt được xác định bởi chiều dài của cần gạt và trọng lượng của tải. Cầu chì đòn bẩy không thua kém các thiết bị lò xo về độ tin cậy nhưng đắt hơn. Các thiết bị được lắp đặt trên các bộ phận nối mặt bích của đường ống có đường kính danh nghĩa từ 50 trở lên.

Phân loại số 2 - theo chiều cao của màn trập

Trong van an toàn nâng thấp, cửa trập tăng không cao hơn 0,05 đường kính ghế. Cơ chế mở trong thiết bị như vậy là tỷ lệ thuận.

Nó được đặc trưng bởi thông lượng thấp và thiết kế nguyên thủy nhất. Thiết bị nâng thấp được sử dụng trên các tàu có chất lỏng.

Thiết bị nâng hoàn toàn được trang bị cơ cấu mở hai vị trí. Chúng không chỉ được trang bị các bình chứa chất lỏng mà còn được trang bị các hệ thống trong đó môi trường nén lưu thông (khí nén, hơi nước, khí)

Các thiết bị Full-lift có độ nâng màn trập cao hơn. Điều này có nghĩa là công suất thông lượng của chúng tốt hơn nhiều so với phiên bản trước, do đó chúng có thể xả lượng chất làm mát dư thừa lớn hơn.

Phân loại số 3 - theo tốc độ phản hồi

Nắp chụp của van an toàn tỷ lệ mở dần. Thông thường, mức độ mở tỷ lệ thuận với sự gia tăng áp suất tác dụng lên bề mặt bên trong. Đồng thời với sự gia tăng của cơ chế, lượng chất làm mát thải ra tăng dần.

Thiết kế của thiết bị không hạn chế khả năng sử dụng chúng trong môi trường có thể nén được, nhưng chúng vẫn chiếm ưu thế trong các hệ thống có nước và các chất lỏng khác.

Trong số các ưu điểm của van an toàn với tốc độ phản hồi tỷ lệ thuận là giá thấp, thiết kế đơn giản, không có khả năng tự dao động, độ mở phần ở mức giá trị cần thiết để duy trì các thông số vận hành cụ thể

Đặc điểm của van hai vị trí là hoạt động tức thời khi mở hoàn toàn sau khi đạt đến giới hạn áp suất trong hệ thống mà van an toàn mở ra.

Các chuyên gia khuyên bạn nên sử dụng các thiết bị này trong môi trường nén. Nhược điểm chính của chúng bao gồm sự hiện diện của màn trập tự dao động đặc trưng.

Khi lắp đặt van hai vị trí trong hệ thống sưởi bằng chất làm mát bằng chất lỏng, cần lưu ý rằng khi mở van đột ngột, một lượng lớn nước sẽ thoát ra ngoài.

Điều này sẽ khiến áp suất giảm quá nhanh. Van sẽ đóng lại ngay lập tức, điều này sẽ kéo theo búa nước. Các thiết bị tỷ lệ không gây ra rủi ro như vậy.

Đặc điểm của van an toàn ba chiều

Chúng ta cũng nên nói về một thiết bị chưa được nhiều người tiêu dùng biết đến - van ba chiều có công tắc bằng tay hoặc bằng điện. Nó được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm với mạch nhiệt độ thấp.

Thiết kế cầu chì được trang bị ba lỗ, một lỗ là đầu vào, hai lỗ là đầu ra. Dòng chảy của môi trường được điều khiển bởi một bộ giảm chấn được chế tạo dưới dạng quả bóng hoặc thanh. Chất lỏng chuyển động được phân phối lại bằng các chuyển động quay.

Cầu chì ba chiều thích hợp cho nồi hơi ngưng tụ và trong trường hợp có nhiều hệ thống khác nhau hoạt động từ một thiết bị sưởi ấm

Hãy tưởng tượng một tình huống: một ngôi nhà có sơ đồ sưởi ấm với hệ thống tản nhiệt thông thường và sàn có hệ thống sưởi. Các yêu cầu kỹ thuật cho hoạt động của tùy chọn thứ hai cung cấp nhiệt độ chất làm mát không quá cao.

Lò hơi làm nóng nước ở cùng nhiệt độ cho tất cả các hệ thống. Trong những điều kiện như vậy, cần có một thiết bị phân phối lại, các nhiệm vụ của thiết bị này được xử lý hoàn hảo bằng van ba chiều.

Nó chịu trách nhiệm cho các chức năng sau:

• phân định khu vực;
• phân bố mật độ từ thông theo vùng;
• tạo điều kiện thuận lợi cho việc trộn chất làm mát từ các nhánh cấp/trả chính để đưa nước lạnh hơn vào đường ống sưởi ấm dưới sàn hơn là vào bộ tản nhiệt.

Để không phải tự mình liên tục kiểm soát nhiệt độ của môi trường, bạn cần chú ý đến các mẫu van được trang bị bộ truyền động servo.

Thiết bị này hoạt động từ một cảm biến được lắp đặt trong mạch nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ thay đổi, cơ chế ngắt sẽ được kích hoạt, mở hoặc đóng nguồn cung cấp chất lỏng từ đường hồi lưu.

Chúng tôi đã nói chi tiết hơn về các loại van ba chiều để sưởi ấm và các tiêu chí lựa chọn nó trong bài viết tiếp theo.

Lời khuyên cho việc lựa chọn mô hình tối ưu

Trước khi chọn một thiết bị an toàn cụ thể, bạn phải làm quen chi tiết với các đặc tính kỹ thuật của việc lắp đặt nồi hơi.

Hoạt động của van an toàn bị ảnh hưởng tiêu cực bởi nhiệt độ dưới 0. Do đó, một đặc điểm khá quan trọng của thiết bị là sự hiện diện của khả năng chống sương giá.

Đừng bỏ qua việc nghiên cứu hướng dẫn của nhà sản xuất, trong đó chỉ ra tất cả các giá trị giới hạn.

Một số tiêu chí đóng vai trò quyết định trong việc lựa chọn thiết bị sưởi ấm:

1. Hiệu suất nồi hơi.
2. Áp suất trung bình tối đa cho phép đối với năng lượng nhiệt của thiết bị sưởi ấm.
3. Đường kính van an toàn.

Bạn nên kiểm tra xem bộ điều chỉnh áp suất trong thiết bị có phạm vi bao gồm các thông số của nồi hơi cụ thể hay không. Áp suất đáp ứng phải lớn hơn 25-30% so với áp suất vận hành cần thiết để hệ thống vận hành ổn định.

Áp suất vận hành càng cao thì thời gian hoạt động của thiết bị càng ít. Khoảng cách giữa áp suất khi bắt đầu chuyển động và khi cửa trập mở hoàn toàn phải là 15% đối với giá trị danh nghĩa nhỏ hơn 2,5 atm, 10% đối với các thông số cao hơn

Đường kính của van an toàn không được nhỏ hơn đầu nối của ống nạp. Nếu không, lực cản thủy lực không đổi sẽ không cho phép cầu chì thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ trước mắt của nó.

Vật liệu tối ưu cho thiết bị sản xuất là đồng thau. Nó có hệ số giãn nở nhiệt thấp, giúp ngăn ngừa sự phá hủy vỏ khi tiếp xúc với áp suất mạnh.

Bộ điều khiển được làm từ vật liệu nhựa chịu nhiệt giúp duy trì độ cứng cần thiết ngay cả khi tiếp xúc với chất lỏng đang sôi.

Quy tắc cài đặt và cấu hình

Khi có ý định lắp đặt độc lập van an toàn để sưởi ấm, bạn nên chuẩn bị trước một bộ dụng cụ. Công việc không thể được thực hiện nếu không có cờ lê và cờ lê có thể điều chỉnh, tuốc nơ vít Phillips, kìm, thước dây và keo silicone.

Trước khi bắt đầu, bạn cần xác định vị trí thích hợp để cài đặt. Nên lắp đặt van an toàn trên đường ống cấp gần đường ống thoát hơi. Khoảng cách tối ưu giữa các phần tử là 200-300 mm.

Tất cả các cầu chì gia dụng nhỏ gọn đều có ren. Để đạt được độ kín hoàn toàn khi vặn vít, cần phải bịt kín đường ống bằng kéo hoặc silicone. Không nên sử dụng băng FUM vì nó không phải lúc nào cũng chịu được nhiệt độ cực cao.

Trong tài liệu quy định đi kèm với từng thiết bị, quy trình cài đặt thường được mô tả từng bước.

Một số quy tắc lắp đặt chính giống nhau cho tất cả các loại van:

• nếu cầu chì không được lắp như một phần của nhóm an toàn thì đồng hồ đo áp suất được đặt bên cạnh nó;
• trong van lò xo, trục lò xo phải ở vị trí thẳng đứng và nằm dưới thân thiết bị;
• trong thiết bị tải đòn bẩy, đòn bẩy được đặt theo chiều ngang;
• Không được phép lắp đặt trên phần đường ống giữa thiết bị sưởi và cầu chì. van kiểm tra, vòi, van, bơm tuần hoàn;
• để tránh làm hỏng thân máy khi xoay van, bạn cần chọn cờ lê từ phía thực hiện vặn vít;
• ống thoát nước xả chất làm mát vào mạng lưới cống hoặc ống hồi lưu được nối với ống thoát của van;
• ống thoát nước không được kết nối trực tiếp với cống mà có bao gồm một phễu hoặc hố;
• trong các hệ thống nơi sự tuần hoàn chất lỏng xảy ra thông qua hoa văn tự nhiên, van an toàn được đặt ở điểm cao nhất.

Đường kính danh nghĩa của thiết bị được chọn trên cơ sở các phương pháp được Gostekhnadzor phát triển và phê duyệt. Để giải quyết vấn đề này, sẽ khôn ngoan hơn nếu tìm kiếm sự giúp đỡ từ các chuyên gia.

Nếu điều này là không thể, bạn có thể thử sử dụng các chương trình tính toán trực tuyến chuyên dụng.

Để giảm tổn thất thủy lực khi áp suất trung bình lên tấm van, việc lắp đặt thiết bị khẩn cấp được thực hiện nghiêng về phía lắp đặt nồi hơi

Việc điều chỉnh van bị ảnh hưởng bởi loại cấu trúc kẹp. Thiết bị lò xo có nắp. Độ nén trước của lò xo được điều chỉnh bằng cách xoay nó. Độ chính xác điều chỉnh của các sản phẩm này cao: +/- 0,2 atm.

Trong các thiết bị đòn bẩy, việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách tăng khối lượng hoặc di chuyển tải.

Sau 7-8 lần thao tác trên thiết bị khẩn cấp đã lắp đặt, lò xo và tấm bị mòn, do đó độ kín có thể bị đứt. Trong trường hợp này, nên thay van mới.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Van an toàn hoạt động như thế nào và nó bao gồm những gì:

Van khẩn cấp là một phần của nhóm an toàn:

Thông tin thêm về việc lựa chọn và lắp đặt van an toàn tối ưu:

Van an toàn là một thiết bị đơn giản và đáng tin cậy sẽ bảo vệ ngôi nhà của bạn khỏi những trường hợp khẩn cấp không lường trước được xảy ra trong hệ thống sưởi ấm. Để làm được điều này, chỉ cần chọn một thiết bị chất lượng cao với các thông số phù hợp, sau đó tiến hành cấu hình và cài đặt phù hợp là đủ.

Bạn đang chọn van an toàn phù hợp cho hệ thống sưởi ấm của bạn? Có thể bạn vẫn còn thắc mắc về câu trả lời mà bạn không tìm thấy trong tài liệu được trình bày ở trên? Hãy hỏi chuyên gia của chúng tôi bằng cách để lại bình luận bên dưới bài viết.

Hoặc có thể bạn muốn bổ sung tài liệu bằng những sự thật thú vị và những khuyến nghị hữu ích? Hay chia sẻ kinh nghiệm tự lắp đặt van vào hệ thống? Viết ý kiến ​​​​của bạn về sự cần thiết của một thiết bị bảo vệ như vậy, chia sẻ các mẹo lựa chọn, dựa trên kinh nghiệm cá nhân của bạn.