Jak funguje pojistný ventil?

Armatury se instalují do potrubních systémů a nádob, aby se předešlo nouzovým situacím. Sleduje parametry tlaku pomocí speciálních snímačů a normalizuje je, vypouští pracovní médium do výstupního potrubí nebo do atmosféry.

Tlak se může zvýšit vlivem vnějších zdrojů tepelné energie, při poruchách připojených zařízení, chybách instalace, nebo mechanickém poškození potrubí. Ventily stabilizují tlak a chrání systém před zničením.

Rozsah použití ventilů:

• Uzavřené okruhy otopných soustav, teplovodní potrubí napojené z autonomních zdrojů tepla.
• Topné systémy propojené pomocí nezávislých okruhů nebo vybavené tepelným akumulátorem.
• Ohřev vody a parní kotle.
• Vodovodní systémy vybavené hydraulickými akumulátory.

Pojistné ventily se nastavují přímo po instalaci na potrubí pomocí speciální pružiny, nejsou nutné další úpravy za provozu.

Výhody pojistných ventilů:

• Snadná obsluha a instalace.
• Velký výběr celkových rozměrů a typů armatur pro potrubní systémy s různými technickými vlastnostmi.
• Instalace je možná na vodorovné i svislé části potrubí.
• Těsnost systému.
• Různé klimatické verze.

Mezi hlavní technické charakteristiky pojistných ventilů patří tlak pro začátek otevírání, úplné otevření, zavření a také maximální přípustný tlak v systému, stanovený výrobcem zařízení. Plný otevírací tlak ventilu musí být nižší než tato hodnota.

Dalším důležitým parametrem je kapacita ventilu. Určuje objem pracovního média vypouštěného armaturami. Také při výběru pojistného ventilu je nutné vzít v úvahu jmenovitý průměr otvoru potrubí, typ připojení atd.

Konstrukce pojistného ventilu

Kování má jednoduchý design. Skládá se z těla z oceli, mosazi nebo bronzu, vybaveného speciálním bezpečnostním mechanismem (pružina, páka-závaží) a aretačním prvkem v podobě cívky nebo destičky.

Ventily jsou k dispozici s ručním nastavením parametrů tlaku i s továrním nastavením. V prvním případě spotřebitel nezávisle nastavuje nastavení odezvy ventilu úpravou pružiny, ve druhém výrobce nastavuje parametry ve výrobě a chrání systém před rekonfigurací instalací ochranného krytu.

Pružiny a sedla pojistných ventilů jsou vyrobeny z korozivzdorných materiálů, těsnost systému zajišťuje těsnění ucpávky, fluoroplastové nebo pryžové těsnění.

Klasifikace pojistných ventilů

Zařízení se dělí na několik typů podle principu činnosti, způsobu zvedání a výšky uzamykacího prvku a druhu působícího mechanického zatížení.

Podle principu činnosti se ventily pro přímé a zpětné použití liší. První z nich se spouštějí přímo, pod vlivem pracovního prostředí. Ty jsou vybaveny speciálními snímači signálu, které reagují na externí zdroj tlaku nebo elektrický signál.

Pojistné ventily jsou podle typu zdvihu uzavíratelné a s proporcionálním principem činnosti. Ty se otevírají postupně – se zvyšujícím se tlakem v systému jsou vhodné pro nestlačitelná média. Výhody designu:

• Žádné automatické oscilace v systémech s proměnným nouzovým průtokem.
• Možnost hladkého otevření na danou úroveň.
• Snadné ovládání.

Dvoupolohové pojistné ventily se okamžitě otevřou na plný zdvih, když tlak překročí maximální přípustnou značku. Mohou být použity v systémech přepravujících stlačitelná média. Při použití uzavíracích ventilů s nestlačitelnými kapalinami je možný vodní ráz v důsledku prudkého poklesu tlaku a okamžitého uzavření ventilu po vypuštění pracovního média.

Na základě výšky zdvihu se rozlišují modely s nízkým zdvihem a s plným zdvihem. U prvního je výška zdvihu šroubu menší než 0,05 průměru sedla. Jsou vybaveny mechanismem proporcionálního otevírání a nepoužívají se na průmyslových linkách. Zařízení s plným zdvihem se vyznačují zvýšenou výškou zdvihu – stejnou nebo větší než průměr sedla. Mechanismus účinku je dvoupolohový. Takové ventily mohou být instalovány v systémech se stlačitelným médiem.

Podle druhu působícího zatížení se kování dělí na pákové, magnetické a pružinové.

• Pružinové ventily jsou zařízení, ve kterých pružina působí proti tlaku pracovního média. Poloha pružiny se nastavuje speciálním šroubem – to umožňuje nastavit maximální hodnoty tlaku.

Pružinové ventily lze použít v různých podmínkách prostředí. Je povoleno být vybaveno systémem ručního nuceného otevírání pro kontrolu funkčnosti.

• Pákové ventily jsou vybaveny speciálním pákovým závažím, které působí proti tlaku kapaliny. Váha břemene se přenáší přes páku na cívku, dokud tlak neklesne na přípustnou mez. Rozsah možných tlaků je dán délkou páky a hmotností břemene.

Pákové modely nejsou instalovány na mobilních objektech, jsou namontovány v dané poloze vzhledem k horizontu, jsou široce používány v průmyslových podnicích a vyznačují se spolehlivostí a trvanlivostí.

• Magnetické pružinové ventily mají reverzní činnost a jsou ovládány elektromagnetem. Elektromagnet přitlačí uzavírací prvek k sedlu při normálním středním tlaku v případě tlakového rázu se vypne napětí na cívce, stlačením cívky se médium uvolní.

Taková zařízení jsou spolehlivá, nevyžadují fyzický přístup do systému a lze je nastavit v rámci řídicího programu.

Princip činnosti armatur

Princip činnosti pojistných ventilů je založen na činnosti mechanismu, který přitlačuje cívku k sedlu. Ventil je v uzavřené poloze, dokud tlak pracovního média nepřekročí přípustnou hodnotu. K uzavření ventilu je třeba snížit tlak na úroveň rovnou 0,8-0,9 Py, kde Py je normální tlak v systému.

Při instalaci zařízení je třeba připravit místo pro vypouštění pracovního média – výtlak může být proveden do okolí nebo do výstupního potrubí. Pojistné ventily se používají především pro kapalná média. Pro instalaci na plynovodní potrubí je nutná instalace snímače signálu pro aktivaci ventilu.