Varför behöver du en säkerhetsventil
När pumpen pumpas in i rören har kylvätskan en temperatur på cirka +15 ° C, när den värms upp i pannan börjar vattnet värmas upp, expandera och öka rörtrycket. Detta kan orsaka läckande svetsar, sprickor eller brott på polymerfästanordningar. Detta kan få pannan att explodera. I bästa fall kommer det att finnas en kortslutning av elektriska apparater i pannrummet.
Om graden av värmeöverföring av gas- eller flytande bränsleanordningar fortfarande kan kontrolleras, är det för omedelbara bränslen inte möjligt.
I systemet för flytande energibärare installeras utrustningen med sensorer, inbyggd säkerhetsautomation, som utlöses i en nödsituation och stänger av enheterna.
När du värmer med trä, kol kan du försöka reglera förbränningskraften genom att stänga spjället, men det tar tid. Värmegeneratorn är inert, varför kylvätskan överhettas.
När ugnen fortfarande är i uppvärmningsfasen räcker det att blockera lufttillförseln för att snabbt släcka lågan. Om förbränningen har värmt pannan till den maximalt tillåtna temperaturen kommer förbränningen att sakta ner och ugnen genererar mycket värme under en tid.
En säkerhetsventil måste användas för att undvika konsekvenserna av plötslig eller för hög tryckuppbyggnad. När systemet överbelastas stängs luckan och tar bort en del av överflödig ånga till utsidan. Så snart lastens volym återgår till normal stängs slutaren och stängs av i väntan på nästa återställning.
Typer av ventiler och hur de fungerar
Varje modifiering av säkerhetsventilerna i värmesystemet inkluderar ett avstängningselement och en kraftverkningsmekanism. Enligt designfunktionerna skiljer sig olika typer av säkringar.
Separat klassificeras ventiler för att dumpa den termiska potentialen med en bälg, en temperaturkänslig vätska som kompenserar för belastningsfall. Det finns modeller som inkluderar en säkerhetsgrupp i form av en sprängventil med en del som är ansvarig för luftutsläpp och en tryckmätare.
Backventilen för uppvärmning kan vara fjäderbelastad eller gravitationell. På grund av de inbyggda mekanismerna hålls kontaktorn stängd, vilket säkerställer att kylvätskeflödet rör sig i en riktning.
Stängningar är tvåskaliga, kronblad, skiva, pressar mot sadeln, bussning, annan huvudbas. Det är nödvändigt att få en förseglad tätning.
Inifrån
Säkringens funktionsprincip ligger i det faktum att membranlagret som är fixerat mellan stammen och fjädern i normalt tillstånd fäster fast vid sätet och hermetiskt stänger utloppet. I fallet när kylvätskan kokar observeras expansion av vätskan, belastningen inuti systemet stiger, men regleras delvis av expanderaren.
Vid den maximalt tillåtna belastningsnivån är fjädern kraftigt komprimerad och frigör membranet som omedelbart öppnar passagen.
Locket stiger för att frigöra så mycket het ånga som krävs för att stabilisera utrustningen.
När arbetet normaliseras återgår fjädern till sitt ursprungliga läge, membranet stänger tätt frigöringshålet, locket återgår till sin plats.
Om ägaren är nära instrumenten kan du göra en nödåterställning med egna händer genom att vrida det övre handtaget.
Genom att trycka på metoden
Vid uppvärmning av ett privat hus, lägenhet eller industrianläggning där utrustning med låg effekt används väljs ofta en fjäderbelastad ventil för nödavlastning av överskott av vattentryck för värmesystemet.
De är enkla, kompakta, billiga men pålitliga modeller som kan kombineras med annan utrustning för säkerhet.
Fjäderns kompressionsförhållande är relaterat till den belastningsparameter vid vilken ventilen aktiveras. Fjäderelasticiteten påverkar inställningsområdet.
Principen för enhetens funktion: en vattenström utövar tryck på slutaren, när den intensifieras ökar fjäderns kompressionsgrad kraftigt. Från detta stiger spolstången upp och släpper ut överskott av ånga och den inbyggda vätskevolymen stabiliseras. Under tiden återställer fjädern enheten till sitt ursprungliga tillstånd.
Fjädermodifikationer är gjorda av höghållfast mässing, varma stämplingstekniker används. Fjädern i sig är stål och membranet, tätningarna och handtaget är polymera.
Du kan välja modeller med fabriksinställningar eller sådana som behöver anpassas individuellt under installationen.
Säkring
Säkerhetsanordningar för hävstångsvikt används mindre ofta, eftersom skaftlyftningen ger en yttre upphängningsvikt som rör sig längs hela hävarmen och reglerar graden av skaftet mot sätet.
Av graden av att öppna luckan
Ventiler med låglyftning antar en ventillyft på högst 0,05 gånger sätets diameter: öppningsmekanismen är helt proportionell.
Produkten kännetecknas av låg genomströmning och primitiv design. Säkringen är installerad i installationer med ett flytande medium.
Full hiss modifiering
Den fulla lyftvariationen bidrar till den maximalt tillåtna lyftningen av grinden, vilket förbättrar genomströmningen eftersom en stor mängd ånga släpps ut åt gången.
Med svarshastighet
Den proportionella säkerhetsventilen för brådskande avlastning av överskott av vattentryck i värmesystemet förutsätter att ventilen stiger gradvis, beroende på graden av intern belastning. När spjället stiger ökar volymen på den frigjorda ångan smidigt. Sådana installationer kan användas med alla typer av pannor, men oftast installeras de i system med vatten eller annan vätska.
På / av-ventilerna fungerar direkt och öppnas helt när trycket stiger. Det rekommenderas att placera sådana enheter i en komprimerbar miljö. Den största nackdelen med säkerhetselementet är närvaron av bultens självsvängningar.
Till / från-ventil
Installation av avstängningsventiler ska utföras med hänsyn till utsläpp av en stor mängd vatten med en plötslig öppning. Det visar sig att ett mycket snabbt tryck släpps, vilket gör att luckan stängs som ett resultat - en vattenhammare som saknas i proportionella säkringar.
Du kan lära dig mer om ventilanordningen, principen för dess funktion, i följande video:
E.I. Kalinin. Hur väljer man en säkerhetsventil? (Del 1)
Först föreslår jag att jag förstår: vad är en säkerhetsventil, vad är den för och varför ska den väljas alls? Du kanske skulle ta den vackraste och installera den?
En säkerhetsventil (definition av GOST R 52720) är en rörledningsventil som skyddar (i själva verket det är därför det är en säkerhetsventil) om trycket plötsligt stiger där (vi behöver inte det, högt tryck). Han gör detta genom att öppna i rätt ögonblick (i själva verket det är därför han är en ventil) och släppa det "onödiga" trycket, och sedan stänger han i rätt ögonblick (stängningstryck). Hur händer detta? Det finns ingen magi här. Ventilen innehåller en fjäder som under normal drift (arbetstryck före ventilen) stänger passagen med sin kraft (spolen pressas tätt mot sätet), och inget dumpas någonstans. Men om trycket plötsligt börjar stiga, har fjädern inte längre tillräckligt med styrka för att hålla den, och ventilen öppnas (öppningstryck), trycket släpps.
Nu för val av ventil. Säkerhetsventiler finns i olika storlekar - från mycket små till riktiga jättar, du kan till och med gömma dig i sådana (den nominella diametern för säkerhetsventiler är från 10 till 400 mm, i Ryssland är de vanligaste ventilerna från 25 till 200 mm). Säkerhetsventiler är också uppdelade efter det tryck vid vilket de kan användas. (nominellt tryck) - trots allt har vissa väldigt tunna väggar, och fjädrarna är mycket svaga, medan andra har tjocka väggar, och fjädrarna är mycket styva. Det är inte svårt att gissa att en sådan sort inte är oavsiktlig och behövs för att tillgodose behoven hos en mängd olika anläggningar och industrier. Det är här det blir nödvändigt att välja rätt säkerhetsventil, för om du lägger "fel", kommer vi i bästa fall att höra ett väsande (erforderlig täthet garanteras inte), och i värsta fall - "BOOM!" (förstörelse av det skyddade objektet kommer att inträffa).
Nu är det dags att lära sig att välja en säkerhetsventil. Jag vill omedelbart varna dig för att "vattenmelonprincipen" inte är lämplig här och att du inte ska slå på ventilen. Och du bör noga läsa frågeformuläret (ett dokument som innehåller tekniska och andra krav för utveckling och (eller) leverans av rörledningsventiler). Samtidigt finns det ingen ideal form av frågeformuläret. Anläggningen får ett brett utbud av frågeformulär som utarbetats och fyllts i av designinstitut, slutanvändare, mellanhänder och andra olika personer. Ganska ofta innehåller sådana frågeformulär motstridiga krav och fel (tyvärr kan ingenting göras åt det), och det är nödvändigt att "dechiffrera hemliga meddelanden".
En av de viktigaste parametrarna som du bör vara uppmärksam på i frågeformuläret är mediets nödflödeshastighet, som ventilen måste tillhandahålla när den är helt öppen, GA eller, som ofta sägs, säkerhetsventilens genomströmning. Det är dags att komma ihåg "ingenjörens" förrådshus ", det vill säga reglerings- och teknisk dokumentation: nu är vi intresserade av GOST 12.2.085-2002 och GOST 31294, för det är där som formler skrivs av vilka du måste beräkna - men mer om det senare. Det är detta värde som direkt påverkar vilken ventil vi kommer att behöva välja.
Samtidigt använder anständiga ingenjörer dimensionen "kilogram per timme" (kg / h) (den fysiska betydelsen av detta värde är arbetsmediets massa, som kan lämna säkerhetsventilen när den öppnas helt inom en timme). Här bör du också noggrant titta på vad det handlar om: om en vätska (vatten, olja och andra mumlande medier), om gas (här är huvudegenskapen naturgas) eller om vattenånga (det är viktigt att inte förväxla den med nationell egendom när man gör beräkningar, för i "kunskapsförråd" - GOST 12.2.085-2002, GOST 31294 - olika formler ges och det finns en risk att stöta på alternativet "BA-BACH").
Det är också mycket intressant att i frågeformuläret med arbetsmiljön "naturgas" indikeras nödflödeshastigheten ofta, uttryckt i enheter av nm³ / h (uttalas som "normal kubikmeter per timme"). Normal kubikmeter är en speciell måttenhet som traditionellt används för naturgas. Den fysiska betydelsen av en normal kubikmeter är en kubikmeter gas vid en temperatur av 0 ° C (273,15 K) och ett tryck av 101325 Pa (0,101325 MPa = 1,03323 kgf / cm2). För naturgas är också måttenheten stm³ / h - standard kubikmeter per timme. Den fysiska betydelsen av en standardkubikmeter är en kubikmeter gas under standardförhållanden som anges i GOST 2939-63, det vill säga vid en temperatur av 20 ° C (293,15 K) och ett tryck av 101325 Pa (0,101325 MPa = 1,03323 kgf / cm2) ...
I dessa fall är det nödvändigt att känna till gasens densitet under normala förhållanden och följaktligen under standardförhållanden för att beräkna det nödvändiga massflödet.Om kunden inte tillhandahåller sådana uppgifter (och ibland gör det) kommer det att vara nödvändigt att anta att gastätheten under normala och vanliga förhållanden är ungefär 0,85 kg / m³ (enligt World Wide Web, densiteten av naturgas under dessa förhållanden finns i "pluggen» 0,72-0,85 kg / m³, anständiga ingenjörer tar alltid det högsta densitetsvärdet för att spela det säkert). Till exempel, om kunden specificerade den nödvändiga nödflödeshastigheten på 20 000 Nm³ / h, då GA = 20 000 * 0,85 = 17 000 kg / h. Tja, något så här. När denna mest värdefulla figur har hittats bör du gå vidare och sedan är det dags att komma ihåg formlerna.
Här måste vi gräva i frågan och prata om värden som är mycket viktiga för oss. Det:
Det finns en mycket trevlig sak här: vi känner redan till dessa data, eftersom de är viktiga egenskaper hos ventiler och ges i en annan kultskrift (Specifikationer). I allmänhet är allt ganska enkelt längre. Det är nödvändigt att beräkna om vi har tillräckligt med aF (vi pratar om produkten av dessa kvantiteter) för att tillhandahålla den redan kända G (om den erforderliga mängden medium kan komma ut genom sadelns accepterade tvärsnitt). Det verkar som om du redan nu kan avsluta berättelsen, men här börjar det mest intressanta och oförutsägbara, nämligen:
Vad säger "kunskapens förråd" om dessa underbara beräkningsmedarbetare?
Vid första anblicken verkar det som om det här är ett "fullständigt stycke", men vid närmare granskning visar det sig att det bara finns ett par okända (om P1 kommer vi att prata mer detaljerat) okända, dessa är: Den första, som regel , anges i frågeformulären, och den andra är mycket möjligt att hitta i referensboken om värmeteknik eller beräkna med formeln. Och om en "anständig ingenjör" kommer att hamra dessa formler i samma Excel, kommer beräkningen att vara väldigt enkel. Tja, om frågeformuläret ärligt talat "krokigt", kan B1 i värsta fall tas från tabellerna.
Allt är ganska enkelt här. I mitt minne har det aldrig funnits ett fall då villkoret b
Det finns inte ens ett alternativ med formler. Primitiv.
Och här i "kunskapsförrådet" inträffade ett systemfel, och enligt min ödmjuka åsikt borde dessa formler användas så här.
Förresten, en djupgående studie av icke-ryska kataloger och standarder bekräftar denna bedömning. Återigen, om det finns tvivel eller frågeformuläret är helt hopplöst, kan du ta värdena från tabellerna. Vad mer kan du säga? Det finns också tre "assistenter", utan att veta vilka personligen, den övergripande bilden inte kan läggas till.
Det finns inget att lägga till här, förutom att värdet ofta kan ses i frågeformuläret.
R - gaskonstant R bestäms enligt tabell A.1
Förutom denna tabell kan en anständig ingenjör också hitta R så här:
Allt är enkelt. Det finns bara ett par kvantiteter kvar att diskutera, dessa är:
Vad kan jag säga här? Mycket faktiskt. Eftersom trycket är vad säkerhetsventilen skyddar mot. Här måste du prata om arbetstrycket och designtrycket, och vad är öppningens starttryck (eller, som det ofta kallas, inställningstrycket), och även om stängningstrycket. Och viktigast av allt, hur de relaterar till varandra.
Du kan hitta fortsättningen här
Publicerad i "Bulletin of the valbygger" nr 2 (30) 2016
Upplagd i numret: "Ventiltillverkarens bulletin № 2 (30) 2016
Funktioner i trevägs nödventiler
Trevägs säkerhetsventiler för värmekonstruktion används i värmesystem vid låga temperaturer i kretsen.
Konstruktionen möjliggör närvaron av tre hål, där ett är inlopp och de andra två är utgående. Inre flöden styrs av en kul- eller spindelventil och vätskefördelningen utförs genom rotation.
Ventilen ansvarar för att alla områden i kretsen är avgränsade, flödestätheten fördelas jämnt över alla zoner, temperaturen normaliseras.
Trevägsventil
Om det finns ett golvvärmesystem bör ett för varmt flöde inte tillåtas längs golvkretsen; det måste blandas med den kylda vätskan, som ger en trevägsmodell.
Arbetet sker under kontroll av en temperatursensor, som placeras i en lågtemperaturkrets. I händelse av avvikelser utlöses sedan en slutarmekanism som tillåter eller begränsar utloppet av vätska från returrören.
Hur ventilen fungerar i kombination med en expansionstank
Expansionsenheten utför regelbundna kontroller, men skyddar inte mot haveri i nödsituationer. Ibland kan tanken inte fungera ordentligt eftersom det inte finns luft inuti.
Tanken kan inte ersätta sprängventilen för att skydda pannan eller tvärtom. Var och en av elementen har sin egen inverkanströskel på systemet, så det ena kan inte användas istället för det andra.
Exempel på utrustning för en säkerhetsnod
Expansionsenheten kan tillfälligt acceptera små mängder överskott, men med ett stort intag av överskott av ånga genom flera urladdningar bryts enhetens täthet och ett konstant läckage uppträder.
Säkerhetsdelen behövs endast i nödsituationer när systemet är under extrem stress. Efter att trycket har återgått till det normala är det nödvändigt att vidta åtgärder för att eliminera orsakerna till ett sådant hopp.
Båda enheterna skyddar rören och pannrummet vid plötsliga tryckfall.
När ventilen utlöses
Situationer när en nödutlösning av tryck inträffar:
- Det finns lite kylvätska i rörledningen.
- Automatisk fyllning misslyckades.
- Frånvaron av expansionstanken eller dess överlappning. Det påverkar också blodtrycket mycket.
- Nedbrytning av utrustning, brist på luft i dess övre segment förvärrar situationen.
Ventilfunktion
När pannan drivs med mycket hög effekt produceras mycket ånga, vilket är omöjligt att hantera även med den mest pålitliga expanderaren.
När skydd behövs
När du installerar utrustning är det bäst att omedelbart installera en oberoende ventil.
Det är nödvändigt att installera en anordning på varmvattenförsörjningssystemet om vattnet inte värms upp genom flödesmetoden utan från värmepannan.
Separata slutna kretsar uppvärmda av en värmeväxlare eller annan värmekälla är också smält.
Ventilen behövs i olika hydraulanslutningar som arbetar under tryck eller med en kompressorpump.
Beräkningsmetod
Förfarandet för val av säkerhetsventiler (SPPK) beskrivs i GOST 12.2.085-2002 - “Tryckkärl. Säkerhetsventiler. Säkerhetskrav "och
GOST 12.2.085-2017 - “Rörbeslag. Säkerhetsventiler. Val och beräkning av kapacitet ". Beräkningsmetoden baseras på inställningstrycket.
För närvarande har GOST 12.2.085-82 ersatts av GOST 12.2.085-2002.
GOST 12.2.085-2002 ersattes av GOST 12.2.085-2017, men inte annullerat, delvis giltigt, tillämpat i EAEU.
EAEU - Eurasian Economic Union.
Installation av ventilen i värmesystemet
Säkerhetsventilen placeras omedelbart bakom pannans utlopp (det räcker att dra sig tillbaka 20-30 cm). En manometer krävs för visuell kontroll, för att övervaka systemets tillstånd.
Placera inte avstängningsventiler, grindventiler eller avstängningsanordningar mellan ventilen och huvudvärmekällan.
Var är ventilen
För att ta bort överflödigt vatten genom utloppet, installera ett speciellt avloppsrör anslutet till avloppsledningen eller ledningen för rörledningen.
Om ett gravitationssystem av sluten typ är installerat, är säkringen inställd på den högsta punkten.
Krav på inlopps- och utloppsledningar
7.1. Ventiler bör installeras på grenrör eller rörledningar direkt anslutna till fartyget. När flera ventiler installeras på ett grenrör (rörledning), måste grenrörets (rörledning) tvärsnittsarea vara minst 1,25 av den totala tvärsnittsarean för ventilerna som är installerade på det. Vid bestämning av tvärsnittet för anslutningsrörledningar med en längd på mer än 1000 mm måste deras motstånd också beaktas. 7.2. Tryckfallet uppströms om ventilen i tilloppsledningen vid högsta flödeshastighet bör inte överstiga 3% av inställt tryck. 7.3. Ventilrören måste förses med nödvändig kompensation för termisk expansion. Ventilkroppens och rörets fastsättning måste dimensioneras med hänsyn till de statiska belastningar och dynamiska krafter som uppstår när ventilen aktiveras. 7.4. Tillförselrörledningar bör utformas med en lutning längs hela längden mot fartyget. I försörjningsledningar bör plötsliga förändringar i väggtemperatur (termiska stötar) undvikas när ventilerna utlöses. 7.5. Inloppsrörets innerdiameter måste vara åtminstone ventilens inlopps största diameter. 7.6. Den inre diametern och längden på matningsledningen bör beräknas utifrån ventilens största flödeskapacitet. 7.7. Utloppsledningens innerdiameter får inte vara mindre än ventilens utlopps största innerdiameter. 7.8. Utloppsrörets innerdiameter och längd måste beräknas så att mottrycket i dess utloppsrör inte överstiger det maximalt tillåtna mottrycket vid en flödeshastighet som är lika med ventilens maximala genomströmning. 7.9. Ventilernas anslutningsrör måste skyddas mot frysning av arbetsmediet i dem. 7.10. Val av arbetsmedium från grenrören (och i sektionerna för anslutningsrörledningarna från kärlet till ventilerna), på vilka ventilerna är installerade, är inte tillåtna.
Rekommendationer
Kvalitets nödventiler är sällan billiga eftersom de är gjorda av brons, mässing eller rostfritt stål. Det viktigaste är att se att det finns ett normalt värde för pengarna.
Valet av det enklaste alternativet är tillåtet, vilket kostar lite, men det är problematiskt att kontrollera det regelbundet.
Ökar kostnaderna, men förbättrar säkerhetsprestandamätaren för att övervaka utrustningens hälsa.
En bälgventil hjälper till att göra ett litet värmesystem autonomt.
Det är viktigt att huvudmekanismen är tillräckligt pålitlig men inte särskilt elastisk och att justeringen är bekväm. Det är nödvändigt att omedelbart kontrollera korrespondensen mellan säkringens diameter och röret som kommer från pannan så att du inte behöver byta del.
Om rören har liten diameter, kommer det att räcka med kul- eller skottutrustning. Gravitationsventilen är endast monterad i horisontellt läge och huvudluckan är alltid gjord av en kronbladstyp.
Det är nödvändigt att installera flera luftventiler om en panna eller stigare används. Med en vattentyp av uppvärmning placeras en expander på den högsta punkten, som ersätter flera luftventiler. Men det här alternativet komplicerar underhållet och tar mycket plats.
Kontrollarmaturer väljs utifrån vilken grad av komfort som förväntas, vad som är den förväntade livslängden för uppvärmningen. När den är inställd på lägsta inställning minskar ljudnivån och i en vattenuppvärmd situation förhindras rost. Ankarelementen minskar belastningen, ökar resursvärdena för cirkulationspumpen.
När kylvätskan är olja eller uppvärmningen fungerar bra installeras en bypassventil som fungerar kontinuerligt, vilket ger tillförlitlig skyddsnivå.
Säkerhetsavlastningsventilen för pannan är utrustad med en speciell numerisk markering med bokstäverna atm, som anger hur mycket tryck en viss produkt tål för att fungera korrekt.
Det vanliga inställda trycket för en hushållssäkring är 3 atm. Förbelastningen är bara 1,5 atm och arbetstrycket vid maximala temperaturer når 2,5 atm. Detta innebär att när de angivna parametrarna överskrids, blir situationen nödsituation och ventilen måste utlösas.
För kvalitetsprodukter är den lägsta hållfasthetsindikatorn 4 atm, den överskrids ibland när man manuellt häller värmevätska.
Säkerhetsventilen stabiliserar hela systemet på en säker nivå.
Reduktionsmodellen normaliserar kylvätskeinflödets kraft genom att justera den inre delen av rörets inloppsdel.
Spakviktsvariationen förutsätter användning för stora rörledningar med stort tvärsnitt, inklusive en spole som öppnar avstängningsventilen. Mekanismen utlöses när trycknivån överstiger vikten på vikterna som är fästa vid handtaget.
I slutna system installeras ibland en tryckventil vars manövreringsgrad justeras manuellt. Med hjälp av ett justerbart termiskt huvud och mekanisk inverkan på det är det mycket bekvämt att justera driften genom servodrivningen.
Bypassprodukten minskar belastningen från kylvätskan, stabiliserar uppvärmningsfunktionen. Den installeras istället för en avlastningsventil: temperaturen injiceras i returledningen, varefter överskottet av vätskan återgår till den gemensamma ledningen. Trycket är nu reglerat.
Delen är placerad bakom cirkulationspumpen, ansluten samtidigt till matnings- och returledningarna.
Sekvens för beräkning av SPPK
För tydlighetens beräkning kommer vi att börja med "Beräkning av ventilkapaciteten och gå vidare till valet av utrustning."
Med resten av punkterna som går ovanför listan kan du träna på egen hand genom att plocka upp de angivna GOST.
Metoden för att beräkna ventilens genomströmning anges i bilaga A (obligatorisk) GOST 12.2.085-2002.
Ursprungliga data för val:
- Öppningstryck 1,6 MPa;
- Arbetstryck 1,4 MPa;
- Serveringstemperatur 5/20/25 ° C;
- Designtemperatur -52/50 ° C;
- Tryck nedströms om reduceraren (tryckreduceringsventil) -1,0 MPa;
- Onsdag - ånga (vatten);
