Zawór nadmiarowo upustowy to jeden z tych elementów, o których rzadko myślimy, dopóki nie pojawi się problem. Ta armatura regulacyjna jest jednak absolutnie niezbędna w instalacjach (dotyczy to w szczególności instalacji pracujących nieprzerwanie przez wiele godzin). Zawór nadmiarowo upustowy jest urządzeniem stosowanym w różnych typach instalacji, takich jak instalacje grzewcze czy chłodnicze, gdzie pełni funkcję kontroli ciśnienia. Warto porównać go z innym zaworem regulacyjnym, ponieważ każdy zawór ma swoje specyficzne zastosowanie i sposób działania. Bez tego zaworu ryzykujemy niekontrolowany wzrost ciśnienia, co może prowadzić do poważnych uszkodzeń systemu. W tym artykule opowiemy o tym, jak działają zawory nadmiarowo upustowe. Co warto wiedzieć, jeśli chodzi o zawór nadmiarowo upustowy?
W stanie neutralnym sprężyna jest ściśnięta i ustala, przy jakim ciśnieniu zawór zaczyna działać. Ciśnienie doprowadzane jest na przeciwną stronę membrany lub grzybka zaworu. Gdy ciśnienie na przewodzie zasilającym wzrasta, na grzybek zaworu oraz membranę działa ciśnienie pochodzące z instalacji, które powoduje ściśnięcie sprężyny. Otwieranie zaworu następuje, gdy ciśnienie po stronie membrany przekroczy siłę sprężyny. W tym momencie następuje przemieszczenie grzybka i membrany, które są kluczowymi elementami mechanizmu, co otwiera drogę dla nadmiarowego strumienia czynnika. Mechanizm ten powoduje automatyczne otwieranie zaworu, co pozwala na odprowadzenie nadmiarowego czynnika. W efekcie ciśnienie w systemie wraca do bezpiecznego poziomu.
Zawory nadmiarowo upustowe montowane są przede wszystkim w systemach, które wymagają stałej kontroli ciśnienia. Mogą być to na przykład otwarte systemy ogrzewcze, instalacje grzewcze z gazowym kotłem kondensacyjnym, instalacje chłodnicze czy systemy hydrauliczne. W takich instalacjach zawór nadmiarowo upustowy ma za zadanie nie tylko chronić przed nadmiernym wzrostem ciśnienia, ale również zapewniać płynne działanie instalacji. Dodatkowo, zawór zapewnia minimalną wielkość przepływu nawet przy niskich obciążeniach, co jest kluczowe dla zachowaniu wymaganej temperatury zasilania.
W wodnych instalacjach wodociągowych oraz grzewczych, gdzie mamy do czynienia z różnymi wartościami ciśnienia, zawór nadmiarowo upustowy, zamontowany szeregowo z innymi elementami regulacyjnymi (szeregowy reduktor ciśnienia) jest absolutnie kluczowy. W takich przypadkach zawór pomaga w utrzymaniu wymaganego poziomu ciśnienia, redukując ciśnienie w momencie jego niepożądanego wzrostu. Typowym miejscem montażu zaworów nadmiarowo upustowych jest przewód zasilający.
Zawory nadmiarowo upustowe mogą być montowane również równolegle z innymi elementami instalacji, łącząc przewód zasilający z przewodem powrotnym lub obejściem, co pozwala na optymalizację pracy układu.W instalacjach ciepłowniczych nie wolno zapominać również o roli przewodu powrotnego, zwłaszcza w pobliżu centralnego elementu instalacji, czyli źródła ciepła, gdzie może dochodzić do kondensacji (kondensacja pary wodnej).Należy także pamiętać o odpowiednim pomiarze ciśnienia. Element pomiarowy ciśnienia zamontowany po drugiej stronie grzybka zaworu pozwala na precyzyjne określenie momentu, w którym zawór powinien się otworzyć. W nowoczesnych konstrukcjach trzpień zaworu wykonany jest często ze stali nierdzewnej, co zapewnia wysoką odporność na korozję i trwałość. Membrana jest umieszczona w odpowiedniej pozycji, aby zagwarantować szczelność i precyzję działania całego układu. W przypadku, gdy ciśnienie doprowadzane do zaworu jest zbyt niskie, strumień czynnika maleje, co może prowadzić do spadku przepływu i problemów z funkcjonowaniem instalacji.
Dobór odpowiedniego zaworu nadmiarowo upustowego to niezwykle ważny proces, który wymaga uwzględnienia kilku kluczowych parametrów. Przy doborze zaworu należy zwrócić uwagę na zakres ciśnienia roboczego (wyrażony w bar) oraz odpowiednie wymiary zaworu, aby zapewnić kompatybilność z instalacją. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na wymaganą wartość strumienia czynnika oraz inne parametry zaworów nadmiarowych (dopuszczalna wartość ciśnienia różnicowego). Zbyt mały zawór nie poradzi sobie z odprowadzeniem nadmiarowego ciśnienia, natomiast zbyt duży zawór może wprowadzać dodatkowy opór hydrauliczny, co z kolei obniży efektywność instalacji.
Montaż zaworu nadmiarowo upustowego wymaga staranności i precyzji, ponieważ jego prawidłowe działanie zależy od wielu czynników. Jednym z najważniejszych jest umieszczenie zaworu w odpowiednim miejscu w instalacji. Membrana powinna być umieszczona wewnątrz zaworu zgodnie z zaleceniami producenta, aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie i bezpieczeństwo systemu. Pokrywa zaworu zabezpiecza elementy wewnętrzne przed uszkodzeniem oraz ułatwia obsługę i montaż. Zawór powinien być zamontowany możliwie blisko źródła ciśnienia, które może powodować wzrost ciśnienia. W systemach grzewczych z gazowym kotłem kondensacyjnym zawracana woda może powodować wzrost ciśnienia na przewodzie powrotnym, co sprawia, że klasyczny zawór nadmiarowy musi być zdolny do szybkiego reagowania.
Zawory nadmiarowo upustowe oferują wiele korzyści, które sprawiają, że są to urządzenia niezastąpione w różnego rodzaju instalacjach. Przede wszystkim pozwalają na utrzymanie stabilnego ciśnienia, co jest kluczowe w systemach grzewczych i hydraulicznych. Dzięki nim można uniknąć wartości niepożądanego wzrostu ciśnienia, co nie tylko zabezpiecza instalację, ale także zwiększa jej żywotność.
Dodatkowo, zawory tego typu minimalizują straty ciśnienia, co jest istotne w instalacjach, które działają w warunkach zmiennego ciśnienia i przepływu. W praktyce zawór nadmiarowo upustowy redukuje spadki temperatury w instalacji, co jest istotne dla utrzymywania stabilnych warunków pracy i zachowaniu wymaganych parametrów systemu. W takich przypadkach zawory nadmiarowe działają jak swego rodzaju amortyzatory, które redukują ciśnienie i chronią system przed uszkodzeniami.Zawory nadmiarowo upustowe pracują w oparciu o zadane parametry ciśnienia. Zadana wartość ciśnienia jest ustalana podczas konfiguracji systemu i zależy od charakterystyki danej instalacji. W praktyce oznacza to, że zawór może dopuścić przekroczenie ciśnienia do określonej wartości, a następnie przymyka się, aby ograniczyć przepływ i zabezpieczyć instalację. Taka regulacja oznacza, że system jest chroniony przed nadmiernym wzrostem ciśnienia, co zwiększa bezpieczeństwo pracy całej instalacji. W przypadku gdy zawór pracuje w sposób dynamiczny, reagując na nagłe skoki ciśnienia, które mogą się zdarzyć, np. w wyniku wzrostu temperatury czynnika lub innych zmian w instalacji. Gdy ciśnienie w systemie wzrasta powyżej określonej wartości, zawór natychmiast się otwiera, pozwalając na odprowadzenie nadmiarowego czynnika i obniżenie ciśnienia. Zawór nadmiarowo upustowy często pracuje w połączeniu z innymi elementami regulacyjnymi, takimi jak reduktory ciśnienia czy armatura sterująca przepływem. W przypadku instalacji, w których przewód zasilający bezpośrednio doprowadza medium o wysokim ciśnieniu, zawór pełni funkcję bufora, który chroni system przed nagłymi skokami ciśnienia. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie stałej pracy instalacji, bez ryzyka uszkodzeń spowodowanych zbyt dużym ciśnieniem.
Chociaż zawory nadmiarowo upustowe są najczęściej stosowane w systemach grzewczych, ich rola nie ogranicza się wyłącznie do tej jednej branży. Wszędzie tam, gdzie istnieje konieczność kontroli ciśnienia, takie zawory znajdują zastosowanie. W praktyce zastosowanie zaworów nadmiarowo upustowych obejmuje różne branże przemysłu, gdzie ich funkcja jest niezbędna dla bezpieczeństwa i efektywności pracy systemów. Mogą to być systemy hydrauliczne, instalacje przemysłowe, a nawet systemy chłodnicze, gdzie szczególnie ważne jest utrzymanie ciśnienia na odpowiednim poziomie. Zastosowanie zaworów nadmiarowo upustowych w różnych gałęziach przemysłu ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i efektywności pracy. Odpowiednie naciągnięcie sprężyny w zaworze oraz precyzyjna regulacja ciśnienia to elementy, które wpływają na niezawodność i długowieczność systemu. Zbyt duże ciśnienie mogłoby prowadzić do awarii, strat finansowych i konieczności naprawy całej instalacji, co oznaczałoby dodatkowe koszty i przestoje.