Vanne de dérivation du système de chauffage - types et principe de fonctionnement

La vanne de dérivation normalise la pression dans la canalisation. Les vannes de régulation redirigent le vecteur d'énergie vers un circuit de ligne supplémentaire (by-pass). La pression du gaz ou du liquide est maintenue au même niveau après la libération automatique du fluide de travail excédentaire. Le clapet s'ouvre lorsque la pression dépasse la valeur requise et se ferme lorsque la pression chute.

Vanne de trop-plein avec raccords

Qu'est-ce que c'est et à quoi ça sert

Le volume du liquide de refroidissement change pendant le fonctionnement. Un changement de pression nuit aux performances de la conduite de chauffage. Les tuyaux se réchauffent de manière inégale, l'air s'accumule dans certaines zones, les nœuds deviennent inutilisables. L'équilibre de pression est maintenu manuellement, mais il est préférable de confier la modification de la quantité de carburant à l'automatisation, ce qui nécessite une vanne dans le système.

Spécifications de l'appareil:

1. DN est le diamètre nominal des buses de raccordement. La valeur est utilisée dans le cas de la normalisation des tailles typiques des raccords de collecteur. Le DN réel peut changer légèrement vers le haut ou vers le bas. Une caractéristique similaire a été utilisée dans la période post-soviétique pour désigner le diamètre nominal - Du.
2. PN est la taille nominale de la pression du liquide ou du gaz à une température de + 20 ° C. L'augmentation de la pression dans le système reste dans les limites standard et la sécurité de fonctionnement est assurée. La caractéristique a été utilisée dans une désignation similaire Ru de l'automatisation dans la période post-soviétique.
3. Kvs - coefficient de capacité à laisser passer un volume de liquide lorsque le caloporteur est chauffé à + 20 ° С. La diminution de pression dans l'automatisme indique 1 bar. Le coefficient est utilisé dans les calculs des systèmes hydrauliques pour identifier les pertes de charge.
4. La plage de réglage est la différence de changement de pression maintenue par le dispositif automatique. L'indicateur dépend du degré d'élasticité du ressort.

Retour

Dans le CO gravitaire, il existe des conditions dans lesquelles le liquide de refroidissement peut changer la direction du mouvement. Cela risque d'endommager l'échangeur de chaleur du générateur de chaleur en raison d'une surchauffe. La même chose peut se produire dans des CO suffisamment complexes avec mouvement forcé du liquide de refroidissement, lorsque l'eau, à travers le tuyau de dérivation de l'unité de pompage, rentre dans la chaudière dans la chaudière. Mécanisme d'action clapet anti-retour dans l'installation de chauffage assez simple: il ne fait passer le liquide de refroidissement que dans un seul sens, le bloquant lors du recul.

Il existe plusieurs types de ce type de ferrures, qui sont classés en fonction de la conception du dispositif de verrouillage:

• en forme de disque;
• Balle;
• pétale;
• bivalve.

Comme le nom l'indique déjà, dans le premier type, un disque (plaque) à ressort en acier, relié à la tige, agit comme un dispositif de verrouillage. Dans une vanne à bille, une bille en plastique fait office d'obturateur. En se déplaçant «dans le bon sens», le liquide de refroidissement pousse la bille à travers le canal dans le corps ou sous le couvercle de l'appareil. Dès que la circulation de l'eau s'arrête ou que le sens de son mouvement change, la bille, sous l'influence de la gravité, reprend sa position d'origine et bloque le mouvement du liquide de refroidissement.

Dans le pétale, le dispositif de verrouillage est un couvercle à ressort, qui s'abaisse lorsque la direction de l'eau dans le CO change sous l'action de la gravité naturelle. L'élément bivalve est installé (en règle générale) sur des tuyaux de grand diamètre. Le principe de leur travail ne diffère pas de celui des pétales. Structurellement, dans une telle armature, au lieu d'un pétale, chargé par ressort par le haut, deux volets à ressort sont installés.

Ces dispositifs sont conçus pour réguler la température, la pression et stabiliser le travail du CO.

Domaines d'utilisation

L'automatisation régule la pression dans les circuits de retour et d'alimentation de la canalisation, destinés aux réseaux de chauffage de type fermé. La pression est normalisée lorsque les vannes de radiateur sont fermées et la charge thermique est réduite.

La vanne offre des avantages opérationnels:

• réduit la charge sur la pompe en marche;
• empêche la formation de rouille à l'intérieur de la chaudière;
• élimine le bruit et le bourdonnement dans les tuyaux;
• augmente le degré d'échauffement du vecteur d'énergie dans la boucle de retour;
• réduit les pertes hydrauliques.

Les vannes de trop-plein sont utilisées dans les pipelines de complexité variable. Une vanne automatique est installée pour stabiliser la pression:

1. Dans les systèmes d'alimentation en chaleur à circuits multiples. La consommation d'énergie diminue lorsque l'une des branches du pipeline est déconnectée, ce qui entraîne une augmentation de la puissance de tête. Le maintien de la pression au niveau requis évite les percées du capteur et la surcharge de l'unité génératrice de chaleur.
2. Dans les conduites de chauffage où des régulateurs de température sont installés et dans les conduites d'eau chaude. La quantité de fluide chauffant augmente ou diminue lorsque la température du liquide est ajustée. Il est nécessaire de rétablir l'équilibre de la pression dans la branche du pipeline.
3. Dans les conduites d'alimentation en eau avec chauffe-eau à accumulation installés. Les changements de volume dus à une prise d'eau chaude fréquente entraînent des déséquilibres. Le dispositif de dérivation est utilisé pour éviter les pannes et les accidents.

Qu'est-ce qu'une dérivation de chauffage?

C'est le nom d'un tronçon de tuyau installé de telle manière qu'un chemin supplémentaire soit ouvert pour la circulation du liquide de refroidissement. Une dérivation dans le système de chauffage peut diriger l'eau autour d'une certaine section de la conduite principale ou parallèlement à un tuyau. La section de dérivation peut être équipée d'un équipement, une extrémité reliée au tuyau d'entrée, l'autre au tuyau de sortie.

La vanne de dérivation est complétée par des vannes d'arrêt pour couper l'alimentation en liquide de refroidissement par le passage de dérivation et réguler le débit d'eau vers les radiateurs et les branches de canalisation. Pour faciliter la déconnexion d'une partie du système, de la batterie ou d'une certaine zone de l'écoulement du liquide de refroidissement, un robinet à boisseau sphérique est installé sur le tuyau de sortie. Zone d'installation - la zone entre la vanne de dérivation et la sortie de la chaudière de chauffage, de la colonne montante centrale ou d'un autre appareil.

Lorsqu'un périphérique de contournement est utilisé:

• dans le processus de tuyauterie de radiateurs lors de la disposition de circuits monotube;
• lorsque l'équipement de pompage est installé dans un système de chauffage autonome;
• au point d'installation de l'unité de mélange, lorsque le contour du chauffage par le sol est formé;
• en train d'aménager un petit circuit pour le mouvement du liquide de refroidissement lors du liage d'une chaudière à combustible solide.

Principe d'opération

Le régulateur automatique est installé sur une ligne auxiliaire montée après la pompe ou le collecteur d'accélération. Le bypass relie le circuit de commande au collecteur de retour. Le liquide est également contourné dans le flux de retour si la chaudière de chauffage fait partie du système de chauffage, ce qui est le principe de la vanne de dérivation. L'excès d'eau est évacué vers l'environnement extérieur si le chauffe-eau fonctionne dans une ligne autonome.

Dispositif d'automatisation de dérivation:

• l'amortisseur est situé dans un boîtier métallique, un ressort y est également installé;
• la poignée est située sur le corps, elle est conçue pour ajuster la pression admissible;
• des capteurs de température coupés en outre, un dispositif de réapprovisionnement et d'aération du vecteur d'énergie est prévu.

L'amortisseur applique une pression sur le ressort, libérant le passage dans le corps. Le flux est redirigé de l'alimentation vers la boucle de sortie. La pression est nivelée, les indicateurs sont maintenus dans cet état.Le ressort se dilate et déplace l'amortisseur dans la direction opposée lorsque la pression diminue. Le liquide ne s'écoule pas dans la dérivation et la pression est égalisée dans différentes conditions de fonctionnement.

La vanne directe diffère du réducteur de pression et des automatismes de sécurité. La différence réside dans le mécanisme de réduction de la pression et la fréquence de fonctionnement.

Types et designs

L'appareil est réalisé sous forme de mécanique indirecte et directe.

La machine automatique droite a une structure interne simple. L'amortisseur fonctionne à partir de la pression du liquide de refroidissement. L'appareil est utilisé en raison de sa facilité d'utilisation, de son insensibilité à la saleté et de sa fiabilité. L'automatisation se caractérise par une précision réduite lors du réglage des valeurs nominales.

L'automatisation à action indirecte contient un capteur de pression et deux vannes:

• principal, se déplaçant à partir d'un entraînement à piston;
• impulsion, ayant un petit diamètre.

Lorsque la pression dans la conduite diminue, la soupape plus petite exerce une pression sur le piston, ce qui fait bouger le volet principal. Le débit de l'automate est régulé par une méthode indirecte. Les vannes sont plus précises, mais peu fiables en raison des nombreux éléments de commande.

Les systèmes utilisent différents appareils de chauffage. Chaque type nécessite une conception de vanne de trop-plein différente:

1. La vanne directe est installée dans les systèmes électriques fonctionnant au diesel ou au gaz.
2. Les unités à combustible solide ne s'éteignent pas rapidement, le réglage en douceur ne fonctionne pas. Des vannes sont utilisées pour répondre aux changements de température du vecteur d'énergie et à une augmentation de la pression. L'automatisation est connectée à la canalisation froide et à l'assainissement externe.
3. La poignée de régulation est utilisée dans les maisons où le propriétaire peut régler indépendamment la pression admissible.
4. La vanne automatique n'est pas utilisée sur les conduites ouvertes. Le vase d'expansion régule la pression dans le réseau par compensation.

Conseils de sélection

Les vannes de trop-plein correspondent aux performances des générateurs de chaleur, ont la capacité appropriée et la pression admissible. Les tuyaux de dérivation sont connectés sans raccords; pour cela, leur diamètre est choisi de manière à ne pas augmenter la vulnérabilité de la canalisation.

Les vannes de trop-plein sont parfois vendues complètes avec un chauffe-eau ou une unité de chauffage, ou l'appareil est acheté séparément, en fonction du type de carburant et des caractéristiques techniques. La capacité de l'utilisateur à configurer l'automatisation et à définir les paramètres de fonctionnement est prise en compte. Le prix ne joue un rôle que lors du choix d'un modèle du même type d'appareil avec des paramètres égaux, mais dont le coût diffère.

Sélection d'un type spécifique de dispositif de surveillance

S'il est nécessaire d'installer une vanne de dérivation pour le système de canalisation, sa conception doit être conforme à GOST 24570-81, qui décrit les caractéristiques de sélection. Les principaux critères sont les caractéristiques du mécanisme, les exigences de la canalisation, ainsi que le matériau à partir duquel la soupape de réduction de pression est fabriquée, tandis que le mécanisme de réglage doit être protégé de manière fiable contre les effets du liquide de refroidissement.

Il y a des situations où le collage se produit et la soupape de décharge de pression ne fonctionne pas, pour cela, une tige doit être fournie dans la conception pour rétracter manuellement le ressort.

Exigences à remplir par un réducteur de pression

Pour que le dispositif puisse remplir ses fonctions de manière optimale, il est nécessaire que son diamètre ne soit pas inférieur au diamètre du tuyau d'entrée. Si cette condition n'est pas remplie, la résistance hydraulique bloquera le réducteur de pression et il sera inopérant.

Un autre point important est la protection contre le gel, dont la vanne de dérivation doit être équipée, car à basses températures, son fonctionnement sera difficile.Des exigences particulières sont imposées aux matériaux à partir desquels la soupape de surpression est fabriquée, et le plus souvent du laiton est utilisé à cette fin.

Ce métal a un coefficient de dilatation minimum, ce qui est très important en raison de la température élevée du liquide de refroidissement.

De plus, il se distingue par sa fiabilité et sa durabilité, qui garantissent un fonctionnement normal même à pression maximale, et le faible coût est également très important.

Installation d'un réducteur de pression

Afin de pouvoir ajuster la valeur de la pression lorsque le dispositif est déclenché, sa conception prévoit la présence d'un bloc de régulation, qui est en plastique à haute résistance à la température. Le choix du matériau est dû à la nécessité de maintenir la rigidité même à des indicateurs de température très élevés du liquide de refroidissement disponible dans le système.

Comment le réducteur de pression est-il installé?

L'installation du dispositif de dérivation a ses propres caractéristiques liées à l'emplacement et au fonctionnement du vase d'expansion. La vanne de dérivation doit être déclenchée dans les cas où le vase d'expansion n'est pas en mesure de faire face à ses fonctions. Par conséquent, le limiteur de pression doit être situé immédiatement derrière la sortie de la chaudière et il doit y avoir une distance entre eux entre 20 cm et 30 cm.

Pour obtenir des indicateurs de pression dans le système et le contrôle, un manomètre est monté devant la vanne.

Quant aux règles selon lesquelles la vanne de dérivation est installée, elles prévoient:

1. Interdiction d'installer des dispositifs d'arrêt, des vannes et des robinets devant la vanne et la chaudière.
2. La présence d'un tube de vidange installé sur le tuyau de sortie, ce qui est nécessaire pour éliminer l'excès d'eau du système. Ensuite, le tube est connecté à l'égout ou au tuyau de retour.
3. La vanne de dérivation doit être installée au point le plus élevé du système.

Quand installer un réducteur de pression (vidéo)

Maintenance des dispositifs de réduction de pression

Pendant le fonctionnement du système de chauffage, il est nécessaire de vérifier régulièrement la soupape de limitation de pression, surtout si elle a une structure à ressort. Un collage peut se produire, auquel la valeur de la pression maximale pour son fonctionnement augmente, ce qui provoque des accidents et la destruction du pipeline.

Le remplacement du dispositif de limitation doit être effectué dans les cas où le nombre de démarrages d'urgence atteint 7 fois, au moins ces recommandations sont données par des spécialistes.

Il est très important que le réducteur de pression soit adapté aux performances et garantisse le fonctionnement sûr du système de chauffage.

Installation

La vanne est installée conformément au guide encastré. Conseils pour l'installation correcte des différents types d'automatisation:

• une crépine est installée devant la soupape de trop-plein;
• les manomètres sont montés avant et après la vanne;
• le dispositif est découpé de manière à ce que son corps ne subisse pas de charges mécaniques de torsion, de compression ou de tension associées au fonctionnement du circuit connecté;
• il est préférable de choisir et d'installer l'automatisation avec l'organisation de sections droites devant la vanne (5DN) et après (10DN);
• le dispositif de trop-plein est monté sur des tuyaux situés horizontalement, obliquement ou verticalement, s'il n'y a pas d'autres instructions à ce sujet dans les instructions.

L'automatisation est mise en place après le démarrage de l'eau dans la ligne pendant le réglage de l'ensemble de l'unité. Il est permis d'ajuster la vanne dans une conduite vide s'il existe une valeur autorisée.

La vanne automatique est régulée en créant la différence requise à l'emplacement de l'appareil, la vis est tournée jusqu'à ce que la vanne s'ouvre. La différence est réduite et le moment de fermeture du volet est surveillé, et le dispositif est en outre ajusté.La pression change en douceur du fait que chaque tour de vis correspond à une plage claire de changement de pression.

Le fonctionnement de la vanne est vérifié en faisant varier la pression différentielle sur le site d'installation. La précision de la régulation et la vitesse d'ouverture du registre sont vérifiées. L'erreur est autorisée dans les 10% aux valeurs limites. La pression de consigne correspond au moment d'ouverture, la pleine expansion est obtenue à des valeurs d'une hauteur différentielle plus élevée.

L'entretien est effectué une fois par mois, la pression de réglage est vérifiée, la vitesse à laquelle le registre commence à s'ouvrir. Le fonctionnement de la vanne de dérivation est vérifié en modifiant la pression à son emplacement. Le filtre est nettoyé en fonction du degré de contamination, comme en témoignent les lectures des manomètres.

Vanne de dérivation

Le contrôle du débit des fluides de travail est la tâche principale et principale des vannes de régulation. La vanne de dérivation dans ce contexte est responsable du maintien de la pression requise à son lieu d'installation en déversant automatiquement la surpression de la conduite principale vers le drain ou la dérivation.

De par sa conception, la vanne de dérivation est une vanne de régulation à action directe. Le signal de commande est reçu du fluide de travail lui-même et à travers le diaphragme et la tige de soupape est transmise au piston pour contrôler le niveau d'ouverture. Sur la figure, la zone rouge est la zone de pression de réglage. Avec une augmentation de la pression, le milieu appuie sur la membrane et la décharge vers la zone bleue de pression réduite se détache. Lorsque la pression de consigne est atteinte, la vanne se referme. Il convient de garder à l'esprit que, puisqu'il s'agit d'une vanne de régulation et non d'une vanne d'arrêt, dans la plupart des cas, il y a une certaine fuite dans le siège de vanne, qui dépend du type de joint et de la qualité de la vanne elle-même.

La vanne de dérivation se compose des principaux éléments suivants:

1. Corps et éléments internes. La soupape de dérivation, pendant son fonctionnement, subit dans certains cas des charges, peut-être même supérieures au détendeur. Cela est dû au fait que de grandes différences se produisent au niveau des vannes de dérivation à des débits assez faibles.

   o nécessite l'exécution d'éléments internes avec différentes pulvérisations comme le stellite. Les joints souples sur le disque ou le siège de la soupape ne sont utilisés que pour les fluides à basse température et avec des chutes de pression relativement faibles - sinon ils peuvent subir une érosion. De plus, la paire de commande siège / vanne de même diamètre peut avoir des sections transversales différentes, ce qui signifie que les vannes peuvent avoir des paramètres Kvs différents. Par exemple, une vanne Mankenberg DM505 avec le même diamètre peut être produite en 5 options Kvs différentes.

2. Mécanisme d'actionnement. La soupape de décharge peut être conçue avec une membrane ou un actionneur à ressort ou à piston, en fonction du différentiel, de la pression de réglage et du mode de fonctionnement. Le diaphragme est le plus courant, par exemple - GRANREG CAT 82, mais en même temps, il a des limites sur les chutes de pression et la pression de réglage. Dans le même temps, la vanne à membrane a la précision de réglage la plus élevée, comme la Mankenberg UV3.0, où la précision atteint 0,001 bar. Le piston se distingue par sa capacité à travailler à des pressions de réglage élevées, par exemple Mankenberg UV8.2. Les vannes de trop-plein avec membrane ou actionneur à piston nécessitent un tube d'impulsion. Les actionneurs à ressort ont une conception très compacte, un faible coût et une configuration facile, mais la capacité des vannes avec un tel actionneur est légèrement inférieure. Le Goetze 630 en est un excellent exemple.

La soupape de décharge est sélectionnée en fonction des paramètres de base suivants:

1. Espace de travail. Il est très important de comprendre qu'une vanne de dérivation est une structure complexe composée de nombreuses pièces. Différents joints en élastomère sont utilisés pour l'étanchéité et le fonctionnement des vannes.Une sélection incorrecte conduit à une défaillance de la vanne avec diverses conséquences pour la technologie, ainsi que pour l'environnement et pour l'homme.
2. Paramètres physiques de l'environnement de travail. En fonction de sa viscosité, de sa fluidité, de la présence d'abrasifs et de l'état d'agrégation, une vanne de dérivation avec une conception spécifique du siège, du clapet et de la surface de membrane efficace est sélectionnée, et la température de fonctionnement du fluide affecte les matériaux de la vanne et les phoques.
3. Paramètres de travail de l'environnement de travail. Le principal paramètre par lequel la vanne de dérivation est sélectionnée est son débit. Seule la connaissance de la pression à maintenir, de la pression du fluide en aval de la vanne dans la conduite de décharge, ainsi que du débit, permet de sélectionner la vanne correcte.
4. Conditions supplémentaires. Il est nécessaire de prendre en compte non seulement les paramètres spécifiés, mais également le rapport de la pression d'entrée et de sortie, l'emplacement de l'installation, la vitesse du fluide de travail dans le système. Un mauvais choix entraîne une cavitation, une incapacité à réguler et une destruction supplémentaire de la valve. De plus, n'oubliez pas l'emplacement d'installation de la vanne - cela affecte également la vanne.

Après un calcul préliminaire du débit, des matériaux des joints et du corps, vous pouvez sélectionner la vanne de dérivation en fonction du fabricant - qui peut proposer la vanne pour les paramètres de conception, ainsi que en tenant compte du site d'installation et d'autres conditions importantes.

De plus, n'oubliez pas que, comme toute vanne de régulation, la vanne de dérivation doit être complétée par les équipements suivants:

1. Vannes d'arrêt, et sur les systèmes critiques également une ligne de dérivation
2. Filtre pour protéger les éléments internes de la vanne
3. Soupape de sécurité en cas d'augmentation soudaine de la pression - pour protéger la soupape et le système dans son ensemble
4. Manomètres pour déterminer le fonctionnement et le réglage de la vanne
5. Lors de l'utilisation avec de la vapeur, le réglage du séparateur de vapeur est fortement recommandé, et un réservoir de condensat est obligatoire installé sur le tube d'impulsion.

Source: a-tepla.ru