Drošības vārsts apkures sistēmā: veidi, mērķis, shēmas un montāža

Nepareizas ekspluatācijas, temperatūras svārstību un spiediena lēcienu dēļ autonomo apkures sistēmu darbībā var rasties traucējumi. Negatīvās sekas šādās situācijās ir kritiskas: sākot no atsevišķu komponentu bojājumiem līdz ēku iznīcināšanai un nopietniem draudiem dzīvībai.

Bīstamos riskus novērst palīdzēs drošības vārsts apkures sistēmā. Ko tas sevī ietver un kāds ir tā darbības princips? Šos jautājumus mēs apskatīsim mūsu rakstā. Tāpat analizēsim šādu vārstu šķirnes un norādīsim galvenās atšķirības starp tām, apskatīsim uzstādīšanas noteikumus apkures sistēmā un sniegsim ieteikumus drošības vārstu izvēlei un regulēšanai.

Kāpēc nepieciešams drošības vārsts?

Apkures sistēmas piepilda ar ūdeni, kura temperatūra ir aptuveni 15 grādi. Cirkulējot slēgtā kontūrā, siltumnesējs uzsilst, ievērojami palielinoties tā tilpumam. Tajā pašā laikā ievērojami palielinās spiediens, kas tiek iedarbināts uz cauruļu iekšējo virsmu un sistēmā uzstādītajām ierīcēm.

Pārsniedzot pieļaujamo normu, vairumā gadījumu vairāk par 3,5 bāriem, tas izraisa:

• noplūdi cauruļvadu daļu savienojuma vietās;
• bojājumiem vai pārrāvumiem savienotājelementos un caurulēs, kas izgatavotas no polimēriem;
• katla tvertnes sprādzienu;
• īssavienojumu elektroiekārtās katlu telpā.

Vislielākais avārijas situāciju risks ir raksturīgs cietā kurināmā katliem, kuros ir grūti regulēt siltuma atdeves jaudu.

Elektrisko un gāzes iekārtu veiktspēja ātri tiek koriģēta no sākuma līdz maksimālajiem rādītājiem un otrādi. Bieži vien tajos ir drošības automatizācija, kas izslēdz darbības elementus pārmērīgas temperatūras paaugstināšanās gadījumā.

Malkas, ogļu un cita veida kurināmā degšanas intensitāti cietā kurināmā katlā koriģē, atverot/aizverot aizbīdni. Tajā pašā laikā siltuma atdeves spēks mainās nevis uzreiz, bet pakāpeniski. Siltumģeneratora inerces dēļ šķidrais siltumnesējs var stipri pārkarst.

Kopā ar spiedienu mērojošo manometru un gaisu no sistēmas izvadošo gaisa atgaisotāju, drošības ventili bieži iekļauj drošības grupas sastāvā.

Kad malka kamerā ir labi uzkarsēta, sasniedzot ūdeni tīklā līdz nepieciešamajām temperatūras atzīmēm, gaisa piekļuvi noslēdz, un aktīvā liesma sāk izdzist.

Tomēr sakarsētā stāvoklī kurtuve turpina izdalīt uzkrāto siltumu. Sasniedzot 90–95 grādus, siltumnesējs uzvārās un sāk neizbēgamu intensīvu tvaika veidošanos. Tā rezultātā tiek izraisīts straujš spiediena lēciens.

Tieši šādos apstākļos sāk darboties drošības ventilis. Sasniedzot spiediena robežparametru, tas atver aizbīdni, atbrīvojot ceļu ārā izveidojušamies tvaikam. Pēc vērtību stabilizēšanās ventilis automātiski aizveras un atkal pāriet miega režīmā.

Tā montāža ir obligāta ne tikai cietā kurināmā, bet arī tvaika katliem, kā arī krāsnīm, kas aprīkotas ar ūdens kontūru. Daudzas apkures iekārtu modifikācijas tiek komplektētas ar šo ierīci jau ražošanas posmā. Bieži šis ventilis ir viens no drošības grupas elementiem. Parasti ierīci iegriež tieši siltummainī vai uzstāda cauruļvadā netālu no katla.

Ierīču šķirnes un darbības princips

Nolaižamā ventiļa konstrukcijā ietilpst divi obligāti komponenti: aizslēgdaļa, kas sastāv no sēdekļa un aizbīdņa, un spēka ietekmes uzdevējs. Izšķir vairākus iekārtu veidus, kam ir savas īpatnības. Tos klasificē pēc noteiktām pazīmēm.

Klasifikācija #1 — pēc saspiešanas mehānisma

Privātmāju, dzīvokļu un nelielas jaudas rūpniecisko iekārtu apkures sistēmās priekšroka tiek dota atsperes tipa izstrādājumam.

Ierīces galvenais darba elements ir atspere. Tā balsta membrānu, kas aizsedz sēdekli. Uz rokturi savienotā kāta atrodas paplāksne, kurā atsperes augšdaļa balstās. Paplāksnes pozīcija un piespiešanas ietekme uz membrānu tiek regulēta ar rokturi.

Ierīce izceļas ar vienkāršu un uzticamu uzbūvi, kompaktām dimensijām, iespēju kombinēt ar citiem drošības bloka elementiem, pieejamu cenu. Atsperes mehānisma saspiešanas spēks ir atkarīgs no spiediena parametra, pie kura ventilis nostrādā. Uz regulēšanas diapazonu ietekmē pašas atsperes elastība.

Atsperes drošinātāju darbības princips ir šāds:

• uz ierīces aizbīdni iedarbojas ūdens plūsma;
• siltumnesēja kustība tiek ierobežota ar atsperes spēku;
• kritiskais spiediens pārsniedz saspiešanas spēku, paceļot vārstuļa kātu uz augšu;
• šķidrums tiek novadīts uz izplūdes atzarojumu;
• iekšējais ūdens tilpums stabilizējas;
• atspere aizver aizbīdni, atgriežot to sākotnējā stāvoklī.

Atsperes ierīces korpuss tiek izgatavots no kvalitatīva, augstas stiprības misiņa, izmantojot karstās štancēšanas tehnoloģijas un metodes. Atsperes ražošanā tiek izmantots tērauds. Membrāna, blīves un rokturis tiek izgatavoti no polimēriem.

Daži zīmoli ražo iekārtas ar jau iestatītiem rūpnīcas iestatījumiem. Sortimentā ir arī modeļi, kas tiek noregulēti uzstādīšanas vietā nodošanas ekspluatācijā darbu laikā.

Vārsti var būt atvērti un slēgti. Pirmajā konstrukcijas variantā dzesēšanas šķidrums tiek izvadīts atmosfērā, otrajā – nolaižams atpakaļ cauruļvadā.

Sviras-svara drošinātāji nav tik plaši izplatīti. Privātās autonomas sistēmās ar apkures katlu tos uzstāda reti. To izmantošana ir koncentrēta rūpniecības nozarē lielos ražošanas uzņēmumos, kur cauruļvadu diametrs ir ne mazāks par 200 mm.

Šādos mehānismos spēku uz kātu nodrošina nevis atspere, bet svirai piekārts svars. Tas pārvietojas pa sviras garumu, regulējot spēku, ar kādu kāts tiks piespiests pie sēdekļa.

Sviras-svara vārsts atveras, kad vides spiediens no vārsta apakšējās daļas pārsniedz rādītājus, kas nāk no sviras. Pēc tam ūdens izplūst caur speciālu izvadīšanas atveri.

Sviras-svara drošinātāju regulēšana tiek veikta, pārvietojot vilci pa sviru. Lai novērstu tās neatļautu vai nejaušu izmaiņu, svars tiek nostiprināts ar skrūvēm, pārklāts ar speciālu apvalku un noslēgts ar slēdzi.

Darbības spiediens, kā arī regulēšanas diapazons, tiek noteikts pēc sviras garuma un svara masas. Sviras drošinātāji nepiekāpjas atsperu ierīcēm uzticamības ziņā, bet ir dārgāki. Pielikumi tiek uzstādīti uz cauruļu atloku savienojuma daļām ar nominālo diametru no 50 un vairāk.

Klasifikācija #2 — pēc aizbīdņa pacelšanas augstuma

Mazpacēluma drošības vārstos vārsts paceļas ne augstāk par 0,05 no sēdekļa diametra. Atvēršanas mehānisms šādās iekārtās ir proporcionāls.

Tam ir raksturīga zema caurplūdes spēja un visprimitīvākā konstrukcija. Mazpacēluma iekārtas tiek izmantotas traukos ar šķidru vidi.

Pilnpacēluma ierīces ir aprīkotas ar divu pozīciju atvēršanas mehānismu. Tās tiek izmantotas ne tikai traukos ar šķidrumiem, bet arī sistēmās, kur cirkulē saspiežamas vides (saspiests gaiss, tvaiks, gāze).

Pilnpacēluma ierīcēm vārsta pacelšana ir augstāka. Tas nozīmē, ka to caurplūdes spēja ir daudz labāka nekā iepriekšējam variantam, tāpēc tās spēj novadīt lielākus dzesēšanas šķidruma pārpalikuma apjomus.

Klasifikācija #3 — pēc iedarbības ātruma

Proporcionālo drošības vārstu aizvēršanas vāciņš atveras pakāpeniski. Parasti atvēršanas apjoms ir proporcionāls spiediena pieaugumam, kas iedarbojas uz iekšējo virsmu. Vienlaikus ar mehānisma pacelšanos pakāpeniski palielinās izvadītā siltumnesēja apjomi.

Ierīču konstrukcija neierobežo to izmantošanas iespējas saspiežamā vidē, tomēr tās pārsvarā izmanto sistēmās ar ūdeni un citu šķidrumu.

Starp proporcionālās reaģēšanas ātruma drošības vārstu priekšrocībām ir zema cena, vienkārša konstrukcija, pašsvārstību neesamība, porciju atvēršana vērtību līmenī, kas nepieciešamas konkrētu darba parametru uzturēšanai.

Divpozīciju vārstu īpatnība – tūlītēja reaģēšana ar pilnīgu atvēršanu pēc spiediena robežatzīmju sasniegšanas sistēmā, pie kurām atveras drošinātāja aizvars.

Speciālisti iesaka šīs ierīces izmantot saspiežamās vidēs. Pie to galvenajiem trūkumiem pieder raksturīgu aizvara pašsvārstību esamība.

Uzstādot divpozīciju vārstu apkures sistēmā ar šķidru siltumnesēju, jāņem vērā, ka pēkšņas aizvara atvēršanas laikā notiks liela ūdens daudzuma izvadīšana.

Tāpēc spiediens pārāk ātri kritīsies. Vārsts acumirklī aizvērsies, kas izraisīs hidraulisko triecienu. Proporcionālās ierīces šādus riskus neizraisa.

Trīsceļu avārijas vārstu īpatnības

Atsevišķi jārunā par patērētājiem ne tik labi zināmu ierīci — trīsceļu vārstu ar manuālu vai elektrisku slēdzi. To izmanto apkures sistēmās ar zemas temperatūras kontūriem.

Drošinātāju konstrukcija ir aprīkota ar trim atverēm, no kurām viena ir ieejas, divas – izejas. Vides plūsmas kontrolē aizvars, kas izgatavots lodītes vai stieņa formā. Kustīgais šķidrums tiek pārdalīts ar rotācijām.

Trīsceļu drošinātāji ir piemēroti kondensācijas katliem un gadījumos, kad no vienas apkures iekārtas darbojas vairākas dažādas sistēmas

Iedomāsimies situāciju: mājā ir īstenota apkures shēma ar parasto radiatoru un siltās grīdas sistēmu. Tehniskās prasības otrā varianta darbībai paredz ne pārāk augstas siltumnesēja temperatūras.

Katls silda ūdeni vienādā temperatūras režīmā visām sistēmām. Šādos apstākļos rodas nepieciešamība pēc pārdalošas ierīces, ar kuras uzdevumiem lieliski tiek galā trīsceļu vārsts.

Tas ir atbildīgs par šādām funkcijām:

• apgabalu norobežošana;
• plūsmas blīvuma sadalījums pa zonām;
• Veicina dzesēšanas šķidruma sajaukšanu no maģistrālajiem padeves/atgaitas atzarojumiem, lai nosūtītu uz siltās grīdas cauruļvadu aukstāku ūdeni nekā radiatoriem.

Lai neveiktu pastāvīgu vides temperatūras kontroli pašrocīgi, jāpievērš uzmanība vārsta modeļiem, kas aprīkoti ar servopiedziņu.

Šī ierīce darbojas no sensora, kas uzstādīts zemas temperatūras kontūrā. Mainoties temperatūras atzīmēm, nostrādā aiztures mehānisms, kas atver vai aizver šķidruma padevi no atgaitas.

Sīkāk par trīsceļu vārsta šķirnēm apkurei un tā izvēles kritērijiem mēs runājām nākamajā rakstā.

Padomi optimāla modeļa izvēlei

Pirms izvēlēties konkrētu drošības aprīkojumu, obligāti detalizēti jāiepazīstas ar katlu iekārtas tehniskajām īpašībām.

Uz drošības vārsta darbību negatīvi ietekmē mīnus temperatūras. Tāpēc pietiekami svarīga ierīces īpašība ir aizsardzība pret sasalšanu

Nevajadzētu atstāt novārtā ražotāja instrukciju izpēti, kurās norādītas visas robežvērtības.

Izšķiroša loma apkures ierīces izvēlē ir vairākiem kritērijiem:

1. Katla veiktspēja.
2. Maksimālais pieļaujamais vides spiediens apkures iekārtas siltuma jaudai.
3. Drošības vārsta diametrs.

Jāpārbauda, lai ierīces spiediena regulators būtu ar diapazonu, kurā ietilpst attiecīgā katla parametri. Aktivizācijas spiedienam jābūt par 25-30% lielākam par darba rādītāju, kas nepieciešams stabilai sistēmas darbībai.

Jo augstāki darba spiediena rādītāji, jo mazāk laika ierīcei jāpatērē aktivizācijai. Atstarpei starp spiedienu kustības sākumā un pilnīgā aiztura atvērumā jābūt 15 % nominālajai vērtībai, kas mazāka par 2,5 atm, 10% – augstākiem parametriem

Drošības vārsta diametrs nevar būt mazāks par pievadsavienojuma savienotāju. Pretējā gadījumā pastāvīgā hidrauliskā pretestība neļaus drošinātājam pilnībā veikt tiešos uzdevumus.

Optimālais iekārtas izgatavošanas materiāls ir misiņš. Tam ir mazs termiskās izplešanās koeficients, kas novērš korpusa iznīcināšanu no spēcīga spiediena ietekmes.

Regulēšanas bloks tiek izgatavots no karstumizturīgiem plastmasas materiāliem, kas saglabā nepieciešamo stingrību pat saskarē ar verdošu šķidrumu.

Montāžas un regulēšanas noteikumi

Plānojot patstāvīgu drošības vārsta uzstādīšanu apkurei, iepriekš jāsagatavo instrumentu komplekts. Darbā neiztikt bez regulējamiem un uzgriežņu atslēgām, krustveida skrūvgrieža, knaiblēm, mērlentes, silikona hermētiķa.

Pirms sākt darbu, ir jānosaka piemērota vieta montāžai. Drošības vārstu ieteicams stiprināt uz padeves cauruļvada netālu no katla izejas atveres. Optimālais attālums starp elementiem ir 200-300 mm.

Visi kompaktie sadzīves drošinātāji ir aprīkoti ar vītni. Lai panāktu pilnīgu hermētiskumu uzskrūvējot, ir nepieciešams noblīvēt cauruli ar pakulu vai silikonu. FUM lenti nav ieteicams izmantot, jo tā ne vienmēr iztur kritiski augstu temperatūru.

Normatīvajā dokumentācijā, ar kuru tiek komplektēta katra ierīce, montāžas process parasti ir aprakstīts soli pa solim.

Daži galvenie uzstādīšanas noteikumi ir nemainīgi visiem vārstu veidiem:

• ja drošinātājs netiek montēts drošības grupas sastāvā, blakus tam tiek uzstādīts manometrs;
• atsperu vārstos atsperes asij jābūt stingri vertikālā stāvoklī un jāatrodas zem ierīces korpusa;
• sviras-kravas iekārtās sviru novieto horizontāli;
• cauruļvada posmā starp apkures iekārtu un drošinātāju nav atļauts montēt pretvārstus, krānus, aizbīdņus, cirkulācijas sūkni;
• lai novērstu korpusa bojājumus, griežot vārstu, ir jāpiekļūst ar atslēgu no tās puses, kur tiek veikta uzskrūvēšana;
• izplūdes caurule, kas novada dzesēšanas šķidrumu kanalizācijas tīklā vai atpakaļcaurulē, tiek pievienota vārsta izejas atverei;
• izejas atvere tiek pievadīta kanalizācijai nevis tieši, bet ar piltuves vai akas iekļaušanu;
• sistēmās, kur šķidruma cirkulācija notiek pēc dabiskās shēmas, drošības vārsts tiek uzstādīts augstākajā punktā.

Ierīces nominālais diametrs tiek izvēlēts, pamatojoties uz Gostehndzora izstrādātajām un apstiprinātajām metodēm. Šī jautājuma risināšanā prātīgāk ir vērsties pēc palīdzības pie profesionāļiem.

Ja šādas iespējas nav, var mēģināt izmantot specializētas tiešsaistes programmas aprēķiniem.

Lai samazinātu hidrauliskos zudumus, kamēr vide spiež uz vārsta šķīvi, avārijas iekārtas montāža tiek veikta ar slīpumu pret katlu iekārtu.

Uz vārsta regulēšanu ietekmē spiedes konstrukcijas veids. Atsperu ierīcēs ir vāciņš. Atsperes iepriekšēja saspiešana tiek noregulēta, to pagriežot. Šo izstrādājumu regulēšanas precizitāte ir augsta: +/- 0,2 atm.

Sviras ierīcēs iestatījumi tiek veikti, palielinot masu vai pārvietojot kravu.

Pēc 7-8 iedarbināšanas reizēm uzstādītajā avārijas ierīcē nolietojas atspere un šķīve, kā rezultātā var tikt traucēta hermētiskums. Šādā gadījumā ir lietderīgi nomainīt vārstu pret jaunu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Kā ir uzbūvēts un no kā sastāv drošības vārsts:

Avārijas vārsts drošības grupas sastāvā:

Sīkāk par optimālā drošības vārsta izvēli un uzstādīšanu:

Drošības vārsts ir vienkārša un uzticama iekārta, kas ļaus pasargāt mājokli no neparedzētām avārijas situācijām, kas rodas apkures sistēmās. Lai to panāktu, pietiek izvēlēties kvalitatīvu ierīci ar piemērotiem parametriem un pēc tam veikt tās kompetentu regulēšanu un montāžu.

Izvēlaties savai apkures sistēmai piemērotu drošības vārsta variantu? Varbūt jums ir palikuši jautājumi, uz kuriem neatradāt atbildes iepriekš izklāstītajā materiālā? Uzdodiet tos mūsu ekspertiem, atstājot komentāru zem raksta.

Vai varbūt vēlaties papildināt materiālu ar interesantiem faktiem un noderīgiem ieteikumiem? Vai dalīties pieredzē par paša veiktu vārsta uzstādīšanu sistēmā? Rakstiet savu viedokli par šādas aizsargierīces nepieciešamību, dalieties padomos par izvēli, balstoties uz personīgo pieredzi.