Του Παναγιώτη Φαντάκη
Μηχανολόγου – μηχανικού
Οι βαλβίδες ασφαλείας δεν επιτρέπουν να ανέβει η πίεση του νερού, σε μια εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης, πάνω από μια προκαθορισμένη τιμή. Ο ρόλος τους στην εγκατάσταση είναι σημαντικότατος, διότι η αυξημένη πίεση ενέχει σοβαρούς κινδύνους για ανθρώπους και υλικά. Η θέση που συνδέονται είναι στην προσαγωγή, πολύ κοντά στο λέβητα και χωρίς τη μεσολάβηση οποιουδήποτε αποφρακτικού εξαρτήματος (διακόπτη, βαλβίδας αντεπιστροφής κ.λπ.). Οι βαλβίδες ασφαλείας ανοίγουν και αφαιρούν νερό από την εγκατάσταση αν η πίεση ξεπεράσει μια καθορισμένη τιμή. Την πίεση όπου θα ανοίξει η βαλβίδα την καθορίζει ο μελετητής της εγκατάστασης. Η πίεση Psv ανοίγματος πρέπει να είναι 0,5 bar μεγαλύτερη από τη μέγιστη πίεση λειτουργίας της εγκατάστασης. Psv = Pe + 0,5 bar = Hstat + 2 bar Όπου Pe η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας η οποία δεν μπορεί να είναι 1,5 ατμόσφαιρες μεγαλύτερη από την στατική πίεση (το ύψος της εγκατάστασης δηλαδή). Pe = Hstat + 1.5 bar.
Οι λόγοι που μπορούν να οδηγήσουν σε υπερβολική αύξηση της πίεσης είναι:
• Αύξηση της θερμοκρασίας του νερού πάνω από την προκαθορισμένη τιμή. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω βλάβης των υδροστατών του λέβητα ή βλάβης του κυκλοφορητή, με επακόλουθο να υπερθερμανθεί το νερό και να αυξηθεί ο όγκος του περισσότερο από τον όγκο τον οποίο μπορεί να απορροφήσει το δοχείο διαστολής.
• Λανθασμένη ρύθμιση της αρχικής πίεσης του δοχείου διαστολής. Μεγαλύτερη ή μικρότερη πίεση αερίου στο δοχείο διαστολής μειώνει την ικανότητα του δοχείου να παραλαμβάνει τις διαστολές του νερού κατά τη λειτουργία της εγκατάστασης.
• Κακή ρύθμιση της πίεσης στον αυτόματο πλήρωσης ή χαλασμένος αυτόματος. Αν ρυθμιστεί μεγαλύτερη πίεση από την απαιτούμενη στον αυτόματο πλήρωσης, έχουμε μεγάλη παραμόρφωση της μεμβράνης του δοχείου σε κατάσταση ηρεμίας και αντίστοιχη μείωση της ικανότητας απορρόφησης διαστολών.
Η ασφάλεια της εγκατάστασης συνδέεται στο σωλήνα προσαγωγής του λέβητα
• Κατεστραμμένη μεμβράνη του δοχείου διαστολής. Στην περίπτωση αυτή, το δοχείο δεν έχει καμία δυνατότητα να απορροφήσει τον όγκο διαστολής και η βαλβίδα ασφαλείας αρχίζει να στάζει αμέσως σχεδόν με την έναρξη λειτουργίας του καυστήρα.
Λειτουργία
Η λειτουργία τους στηρίζεται στη δύναμη που ασκεί ένα ελατήριο σε ένα έμβολο, το οποίο σφραγίζει μια δίοδο εξόδου του νερού προς το περιβάλλον. Αν η πίεση του νερού αυξηθεί σε βαθμό ικανό να δημιουργήσει αντίθετη δύναμη στο έμβολο μεγαλύτερη από αυτή του ελατηρίου, το έμβολο θα υποχωρήσει και νερό θα εκρεύσει από την εγκατάσταση, μέχρι η πίεση να μειωθεί σε σημείο που η δύναμη του ελατηρίου θα μπορεί να τη συγκρατήσει. Οι βαλβίδες πρέπει να τοποθετούνται κατά τρόπο που η ροή του νερού που θα εκρεύσει να ακολουθεί τη φορά που υποδεικνύεται από το βέλος που είναι χαραγμένο πάνω στο ορειχάλκινο σώμα της βαλβίδας. Το βέλος υποδεικνύει ποιο είναι το στόμιο εισόδου και ποιο εξόδου του νερού και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή να μη συνδεθεί ανάποδα, γιατί δεν πρόκειται να δουλέψει.
Τυποποίηση – επιλογή
Οι βαλβίδες που χρησιμοποιούνται στις κεντρικές θερμάνσεις έχουν δύο στόμια σε γωνιακή διάταξη, με βόλτα. Επάνω στο σώμα της βαλβίδας αναγράφεται το μέγεθος των στομίων σε ίντσες. Οι διάμετροι που κατασκευάζονται τα στόμια είναι : ½", 3/4", 1", 1 1/4", 1 ½", 2". Η δεύτερη τυποποίηση που βρίσκουμε στις βαλβίδες ασφαλείας είναι η πίεση ανοίγματος. Η πίεση αυτή αναγράφεται στο πλαστικό καπάκι – χειριστήριο της ασφάλειας. Στο εμπόριο βρίσκουμε ασφάλειες με πίεση ανοίγματος 1,5 – 2 – 2,5 – 3 – 4 – 6 – 8 – 10 bar.
Στις κεντρικές θερμάνσεις χρησιμοποιούμε ασφάλειες μέχρι 4 bar, ενώ στα μπόιλερ από 4 μέχρι 10 bar. Οι κατασκευαστές οφείλουν να παρέχουν πίνακες με τη μέγιστη παροχή νερού που μπορεί να περάσει από την κάθε βαλβίδα σε σχέση με την πίεση λειτουργίας. Η επιλογή της κατάλληλης βαλβίδας γίνεται από την πίεση λειτουργίας της Psv, η οποία πρέπει να είναι 0,5 bar μεγαλύτερη από μέγιστη πίεση της εγκατάστασης Pe και από τη διάμετρό της. Η διάμετρος επιλέγεται σε σχέση με την ισχύ του λέβητα της εγκατάστασης, είτε από πίνακα είτε υπολογίζοντας την απαιτούμενη παροχή της βαλβίδας ασφαλείας.
Η παροχή υπολογίζεται από τον τύπο:
η ισχύς Q του λέβητα σε KW
η ισχύς Q του λέβητα σε Kcal /h Παράδειγμα πίνακα επιλογής βαλβίδας ασφαλείας δίνεται παρακάτω.
Παρατηρήσεις
• Κατά την τοποθέτηση θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για το πού θα πέσουν τα νερά, όταν η ασφάλεια ανοίξει. Συχνά παρατηρούμε τα νερά να στάζουν πάνω στο λέβητα προκαλώντας οξειδώσεις, ή πάνω στα όργανα ελέγχου δημιουργώντας βραχυκυκλώματα, ή πάνω στον καυστήρα. Για το λόγο αυτό οι ασφάλειες έχουν σπείρωμα και στο στόμιο εξόδου, ώστε να συνδέουμε σωλήνα και να αποχετεύουμε τα νερά σε σιφόνι ή να τα οδηγούμε εκτός κτιρίου.
• Η τοποθέτηση πρέπει να γίνεται με τρόπο ώστε το ελατήριο της βαλβίδας να βρίσκεται προς τα πάνω ή οριζόντια. Αν το ελατήριο βρεθεί κάτω από το άνοιγμα εξόδου, όταν θα ανοίγει η ασφάλεια, θα εισέρχεται νερό στο χώρο του ελατηρίου οξειδώνοντας και καταστρέφοντάς το.
• Επειδή υπάρχει κίνδυνος να κολλήσει το έμβολο από άλατα ή σκουριές θα πρέπει να γίνεται τακτικός έλεγχος της καλής λειτουργίας της. Ο έλεγχος γίνεται περιστρέφοντας το πλαστικό καπάκι του ελατηρίου, ή πιέζοντας το μοχλό συσπείρωσης του ελατηρίου, που έχουν μερικές ασφάλειες αντί για το πλαστικό καπάκι. Έτσι ανοίγοντας στιγμιαία τη βαλβίδα ξεκολλά το τυχόν κολλημένο έμβολο.
• Η απόσταση μεταξύ ασφάλειας και λέβητα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από ένα μέτρο.
• Αντιλαμβανόμενοι το σημαντικό ρόλο της βαλβίδας και γνωρίζοντας το μικρό κόστος αγοράς της, θεωρώ επιβεβλημένη την τοποθέτηση στην εγκατάσταση δύο βαλβίδων ασφαλείας.
Θερμοστατική βαλβίδα ασφαλείας
Οι βαλβίδες αυτές χρησιμοποιούνται σε λέβητες ξύλου, σε λέβητες πυρήνα, σε τζάκια κεντρικής θέρμανσης και γενικά όπου δεν είναι δυνατός ο άμεσος έλεγχος της καύσης. Οι λέβητες αυτοί λειτουργούν, για λόγους ασφαλείας, με ανοικτά δοχεία διαστολής και δε θέλουμε σε καμία περίπτωση η θερμοκρασία του νερού να υπερβεί τους 100 °C, προκειμένου να αποφύγουμε την ατμοποίηση.
Οι θερμοστατικές βαλβίδες ασφαλείας έχουν αισθητήριο, ενσωματωμένο ή αποστάσεως, το οποίο βαπτίζεται στο νερό του λέβητα. Έτσι, όταν η θερμοκρασία του νερού πλησιάσει τους 100 °C, ανοίγουν και μεταφέρουν μία ποσότητα θερμού νερού εκτός εγκατάστασης, αντίστοιχη ποσότητα κρύου νερού έρχεται από το ανοικτό δοχείο διαστολής προς αντικατάσταση του απολεσθέντος οπότε η θερμοκρασία του νερού της εγκατάστασης μειώνεται.
