- ¿Para qué sirve una válvula de seguridad?
- Variedades de dispositivos y principio de funcionamiento.
- Presenta válvulas de emergencia de tres vías.
- Consejos para elegir el mejor modelo.
- Reglas de instalación y configuración.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Debido a una operación incorrecta, los cambios de temperatura y los picos de presión en la operación de los sistemas de calefacción autónomos pueden fallar. Las consecuencias negativas en tales situaciones son críticas: comenzando con la ruptura de los componentes individuales, terminando con la destrucción de edificios y una seria amenaza para la vida.
La válvula de seguridad en el sistema de calefacción ayudará a eliminar los riesgos peligrosos. ¿Qué es él y cuál es su principio de acción? Consideraremos estas preguntas en nuestro artículo. También analizamos los tipos de tales válvulas e indicamos las principales diferencias entre ellas, consideramos las reglas de instalación para el sistema de calefacción y damos recomendaciones sobre la elección y el ajuste de las válvulas de seguridad.
¿Para qué sirve una válvula de seguridad?
Los sistemas de calefacción están llenos de agua, cuya temperatura es de unos 15 grados. En circulación en un circuito cerrado, el refrigerante se calienta, aumentando significativamente su volumen. En este momento, la presión ejercida sobre la superficie interna de las tuberías y los instrumentos instalados en el sistema aumenta significativamente.
Superando la tasa permitida, en la mayoría de los casos más de 3.5 bar, se da vuelta:
- fugas en la unión de partes de la tubería;
- daños o roturas de elementos de conexión y tuberías de polímeros;
- la explosión del tanque de caldera;
- Equipo eléctrico de corto circuito en la sala de calderas.
El mayor riesgo de emergencias es característico de las calderas de combustible sólido, en las cuales es difícil regular el poder de transferencia de calor.
El rendimiento de los equipos eléctricos y de gas se ajusta rápidamente desde el inicio hasta el rendimiento máximo y viceversa. A menudo, tienen características de seguridad automáticas que deshabilitan los elementos de trabajo durante el aumento excesivo de la temperatura.
La intensidad de la quema de madera, carbón y otros tipos de combustible en una caldera de combustible sólido se ajusta abriendo / cerrando la válvula. En este caso, la fuerza de liberación de calor no cambia inmediatamente, sino gradualmente. Debido a la inercia de la fuente de calor, el fluido de transferencia de calor puede estar muy caliente.
Junto con un manómetro y un respiradero que elimina el aire del sistema, a menudo se incluye una válvula de seguridad en el grupo de seguridad.
Cuando la leña en la cámara se calienta bien, lo que hace que el agua de la red alcance la temperatura requerida, el acceso de aire se bloquea y la llama activa comienza a desvanecerse.
Sin embargo, en un estado caliente, la cámara de combustión continúa emitiendo calor acumulado. Alcanzando 90-95 grados, el refrigerante hierve y comienza la inevitable evaporación intensa. Como resultado, se activa un salto brusco de presión.
Es en tales circunstancias que la válvula de seguridad está activada. Cuando se alcanza el parámetro límite de presión, abre la válvula, liberando la salida del vapor que se ha formado. Después de que los valores se estabilicen, la válvula se cierra automáticamente y vuelve a dormir.
Su instalación es obligatoria no solo para combustible sólido, sino también para calderas de vapor, así como para hornos equipados con un circuito de agua. Muchas modificaciones de los equipos de calefacción están equipadas con estos dispositivos en la etapa de producción. A menudo, esta válvula es uno de los elementos de un grupo de seguridad. Por lo general, el dispositivo se corta directamente en el intercambiador de calor o se instala en la tubería cerca de la caldera.
Variedades de dispositivos y principio de funcionamiento.
El diseño de la válvula de drenaje consta de dos componentes esenciales: una parte de la compuerta que consta de un asiento y un perno, y un accionador de fuerza. Hay varios tipos de equipos que tienen sus propias características. Se clasifican de acuerdo a ciertas características.
Clasificación # 1 - por mecanismo de sujeción
En los sistemas de calefacción de casas particulares, apartamentos e instalaciones industriales de pequeña capacidad, se da preferencia al tipo de producto de resorte.
El principal elemento de trabajo del dispositivo es un resorte. Sostiene la membrana que cubre el sillín. Se coloca una arandela en la varilla conectada al mango, contra la cual descansa la parte superior del resorte. La posición de la arandela y el efecto de sujeción en la membrana están regulados por el mango.
El dispositivo tiene una estructura simple y confiable, dimensiones compactas, la posibilidad de combinar con otros elementos de la unidad de seguridad, un precio asequible. La fuerza de compresión del mecanismo de resorte depende del parámetro de presión en el que se activa la válvula. En el rango de ajuste afecta la elasticidad del propio resorte.
El principio de funcionamiento del fusible de resorte es el siguiente:
- el flujo del dispositivo afecta el flujo de agua;
- el movimiento del portador de calor está limitado por la fuerza del resorte;
- la presión crítica excede la fuerza de compresión, elevando la barra del carrete hacia arriba;
- el fluido es enviado a la salida;
- el volumen interno de agua se estabiliza;
- el resorte cierra el perno, devolviéndolo a su posición original.
El cuerpo del dispositivo elástico está hecho de latón de alta calidad y alta resistencia que utiliza tecnologías y métodos de estampado en caliente. El acero se utiliza en la producción de primavera. La membrana, los sellos y el mango están hechos de polímeros.
Algunas marcas producen equipos con configuraciones de fábrica ya instaladas. También en la gama hay modelos que se pueden personalizar en el lugar de instalación durante el período de puesta en servicio.
Las válvulas están abiertas y cerradas. En la primera realización, el refrigerante se descarga a la atmósfera, y en la segunda, se descarga en la tubería de retorno.
Los fusibles de palanca y carga no son tan comunes. En sistemas autónomos privados con una caldera, rara vez se montan. La operación se concentra en el sector industrial en industrias a gran escala, donde el diámetro de las tuberías es de al menos 200 mm.
La fuerza sobre la varilla en tales mecanismos no da un resorte, y la carga, colgada en la palanca. Se mueve a lo largo de la longitud de la palanca, ajustando la fuerza con la que se presionará la barra contra la silla.
La válvula de carga de la palanca se abre cuando la presión del medio desde la parte inferior del carrete supera los valores que emanan de la palanca. Después de eso, el agua pasa por un orificio de drenaje especial.
El ajuste de los fusibles de carga de la palanca se realiza moviendo el empuje a lo largo de la palanca. Para prevenir su cambio no autorizado o accidental, la carga se atornilla, se cubre con una cubierta especial y se bloquea con un candado.
La presión de respuesta, así como el rango de ajustes, está determinada por la longitud de la palanca y la masa de la carga. Los fusibles de palanca no son dispositivos de resorte inferiores en términos de confiabilidad, pero son más caros. Los dispositivos se instalan en accesorios de bridas de tuberías con un diámetro nominal de 50 o más.
Clasificación # 2 - según la altura de elevación
En las válvulas de seguridad de baja elevación, la válvula no se eleva más de 0.05 veces el diámetro del asiento. El mecanismo de apertura en dicho equipo es proporcional.
Se caracteriza por un bajo rendimiento y el diseño más primitivo. El equipo de baja elevación se utiliza en recipientes con un medio líquido.
Los dispositivos de elevación completa están equipados con un mecanismo de apertura de dos posiciones. No solo equipan recipientes con líquidos, sino también sistemas en los que circulan medios compresibles (aire comprimido, vapor, gas).
Para aparatos de elevación completa, levante el obturador más alto. Esto significa que su rendimiento es mucho mejor que la versión anterior, por lo que pueden descargar grandes volúmenes de exceso de refrigerante.
Clasificación # 3 - por la velocidad de operación
La válvula de cierre proporcional de la válvula de seguridad se abre gradualmente. Como regla general, la magnitud de la abertura es proporcional al aumento de la presión ejercida sobre la superficie interior. Simultáneamente con el aumento del mecanismo, los volúmenes del refrigerante descargado aumentan gradualmente.
El diseño de dispositivos no limita la posibilidad de su uso en un medio compresible, pero aún predominan en sistemas con agua y otros líquidos.
Entre las ventajas de las válvulas de seguridad con velocidad de respuesta proporcional están el bajo precio, la simplicidad de la construcción, la falta de oscilaciones automáticas, la apertura de lotes al nivel de los valores necesarios para mantener parámetros operativos específicos.
Una característica especial de las válvulas de dos vías es la operación instantánea con apertura total después de alcanzar las marcas de presión límite en el sistema, en la que se abre la compuerta de fusibles.
Los expertos recomiendan operar estos dispositivos en medios compresibles. Entre sus principales inconvenientes está la presencia de auto-oscilaciones características del obturador.
Al instalar una válvula de dos posiciones en un sistema de calefacción con un fluido de transferencia de calor, se debe tener en cuenta que durante una apertura abrupta de la válvula se descargará una gran cantidad de agua.
Debido a esto, la presión cae demasiado rápido. La válvula se cerrará instantáneamente, lo que implicará un martillo de agua. Los dispositivos proporcionales no causan tales riesgos.
Presenta válvulas de emergencia de tres vías.
También deberíamos hablar sobre un dispositivo que no es tan conocido por los consumidores: una válvula de tres vías con un interruptor manual o eléctrico. Se utiliza en sistemas de calefacción con circuitos de baja temperatura.
El diseño de los fusibles está equipado con tres orificios, uno de los cuales es la entrada, dos: el fin de semana. Los flujos medios son controlados por un amortiguador, hecho en forma de una bola o vástago. El fluido en movimiento se redistribuye por rotaciones.
Los fusibles de tres vías son apropiados para las calderas de condensación y en los casos en que se operan varios sistemas diferentes desde el mismo equipo de calefacción.
Imagine una situación: la casa tiene un esquema de calefacción con un sistema de radiadores convencionales y un piso con calefacción. Los requisitos técnicos para el funcionamiento de la segunda opción prevén una temperatura del refrigerante no demasiado alta.
La caldera calienta el agua a la misma temperatura para todos los sistemas. En tales condiciones, existe la necesidad de un dispositivo de redistribución, con las tareas de las cuales una válvula de tres vías sea excelente.
Es responsable de las siguientes funciones:
- demarcación de áreas;
- distribución de la densidad de flujo por zonas;
- facilitando la mezcla del refrigerante de las ramas principales de la tubería de suministro / retorno para enviar más agua fría a la tubería de un piso con calefacción que a los radiadores.
Para no ejercer un control constante sobre la temperatura del medio por sí solo, es necesario prestar atención a los modelos de válvula equipados con un servoactuador.
Este dispositivo funciona desde un sensor instalado en un circuito de baja temperatura. Cuando la temperatura cambia, el mecanismo de bloqueo funciona, abriendo o cerrando el flujo de fluido del retorno.
En más detalle sobre las variaciones de la válvula de tres vías para calefacción y los criterios para su selección, hablamos en el siguiente artículo.
Consejos para elegir el mejor modelo.
Antes de detenerse en un equipo de seguridad específico, es imperativo que se familiarice en detalle con las características técnicas de la planta de calderas.
El funcionamiento de la válvula de seguridad se ve afectado negativamente por las temperaturas de congelación. Por lo tanto, una característica suficientemente importante para el dispositivo es la presencia de protección contra heladas.
No descuide el estudio de las instrucciones del fabricante, en las que se indican todos los valores límite.
El papel decisivo en la elección de un dispositivo para calefacción tiene varios criterios:
- Rendimiento de la caldera.
- La presión máxima permitida del medio para la potencia de calentamiento del equipo de calefacción.
- El diámetro de la válvula de seguridad.
Debe comprobarse que el regulador de presión en el dispositivo tiene un rango dentro del cual se incluyen los parámetros de una caldera en particular. La presión de respuesta debe ser un 25-30% superior a la cifra de operación requerida para el funcionamiento estable del sistema.
Cuanto mayor sea el rendimiento de la presión, menor será el tiempo que el dispositivo debe dedicar a la actuación. El espacio entre la presión al inicio del movimiento y la apertura total del obturador debe ser del 15% para un valor nominal inferior a 2, 5 atm, 10% para parámetros más altos
El diámetro de la válvula de seguridad no puede ser menor que el conector del tubo de entrada. De lo contrario, una resistencia hidráulica constante evitará que el fusible realice las tareas inmediatas en su totalidad.
El material óptimo para la fabricación de equipos es el latón. Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, que elimina la destrucción del cuerpo de los efectos de la presión fuerte.
La unidad de control está hecha de materiales plásticos resistentes al calor que retienen la rigidez deseada incluso en contacto con el líquido en ebullición.
Reglas de instalación y configuración.
Si planea instalar la válvula de seguridad usted mismo, debe preparar un conjunto de herramientas con anticipación. El trabajo no se puede hacer sin llaves ajustables y llaves, un destornillador de cruz, alicates, cintas métricas, sellador de silicona.
Antes de comenzar, debe determinar el lugar adecuado para la instalación. Se recomienda instalar la válvula de seguridad en el tubo de suministro cerca de la salida de la caldera. La distancia óptima entre los elementos es de 200-300 mm.
Todos los fusibles domésticos compactos están roscados. Para lograr una estanqueidad total al enrollar, es necesario sellar la tubería con un cable o silicona. La cinta FUM no es deseable, ya que no siempre resiste el calor crítico
En la documentación reglamentaria, que se completa con cada dispositivo, el proceso de instalación generalmente se pinta paso a paso.
Algunas reglas de instalación clave son las mismas para todos los tipos de válvulas:
- si el fusible no está montado en el grupo de seguridad, se coloca un manómetro a su lado;
- en las válvulas de resorte, el eje del resorte debe tener una posición estrictamente vertical y estar ubicado debajo del cuerpo del dispositivo;
- en el equipo de carga-palanca la palanca se coloca horizontalmente;
- en la sección de tubería entre el equipo de calefacción y el fusible, la instalación de válvulas de retención, válvulas, válvulas, bomba de circulación no está permitida;
- para evitar daños en el alojamiento cuando la válvula gira, debe seleccionarse con una llave desde el lado donde se realiza el atornillado;
- la tubería de drenaje, el transportador de calor en la red de alcantarillado o tubería de retorno está conectado a la salida de la válvula;
- la salida no se suministra directamente al sistema de alcantarillado, sino con la inclusión de un embudo o pozo;
- En sistemas donde la circulación de fluido ocurre de acuerdo con un patrón natural, la válvula de seguridad se coloca en el punto más alto.
El diámetro nominal del dispositivo se selecciona sobre la base de los métodos desarrollados y aprobados por la Inspección Técnica del Estado. Al abordar este problema, es más sabio buscar la ayuda de profesionales.
Si esto no es posible, puede intentar utilizar programas en línea especializados para el cálculo.
Para reducir las pérdidas hidráulicas durante la presión media en la placa de la válvula, la instalación del equipo de emergencia se realiza con una pendiente hacia la planta de calderas.
El ajuste de la válvula está influenciado por el tipo de diseño de sujeción. En los dispositivos de primavera hay una tapa. La compresión del resorte se ajusta girándola. La precisión de ajuste de estos productos es alta: +/- 0.2 atm.
En los dispositivos de apalancamiento, los ajustes se realizan aumentando la masa o moviendo la carga.
Después de 7-8 operaciones en el dispositivo de emergencia instalado, el resorte y la placa se desgastan, por lo que se puede romper la tensión. En este caso, es aconsejable reemplazar la válvula por una nueva.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
En qué consiste la válvula de seguridad y en qué consiste:
Válvula de emergencia en el grupo de seguridad:
Obtenga más información sobre cómo elegir e instalar la válvula de seguridad óptima:
Válvula de seguridad: equipo simple y confiable que protegerá el hogar de emergencias imprevistas que ocurren en los sistemas de calefacción. Para hacer esto, basta con elegir un dispositivo de alta calidad con los parámetros adecuados y luego realizar su configuración e instalación adecuadas.
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