Регулятор перепада давления: принцип работы, конструкция

Danfoss ASV-PV, DN15, артикул — 003Z5501.

Регулятор перепада давления представляет собой специальную арматуру, используемую в трубопроводных системах. С помощью данного устройства разница давлений жидкой среды автоматически поддерживается на уровне предварительно заданных значений. Регулирование перепадов осуществляется за счет клапана, проходное сечение которого меняется на основании параметров давления.

Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности

Danfoss APT, DN32, артикул — 003Z5704.

Существует два вида регуляторов, которые имеют принципиальные отличия:

1. Для работы регулирующего устройства прямого действия не требуется дополнительный энергоисточник, поскольку управление колебаниями происходит на основе показателей водных масс. В данном случае клапан открывается в момент определенного несоответствия оптимальным параметрам давления. Этот процесс осуществляется с быстротой, соответствующей скорости происходящих в системе изменений параметров.
2. Регуляторы непрямого действия могут работать исключительно при наличии отдельно подключенного энергоисточника. Функцию измерительных элементов в таких устройствах выполняют датчики в количестве двух штук, посредством которых поступает передача сигнала по направлению к контроллеру. В свою очередь, управляющее устройство формирует сигнал, посылаемый регулирующему клапану.

Danfoss ASV-PV, DN20, артикул — 003Z5501.

Автоматический регулятор перепада давления прямого действия состоит из:

• задатчика, в роли которого выступает пружина. Некоторые устройства оснащаются пневмомеханизмами или приспособлениями рычажного типа;
• двух импульсных линий, расположенных непосредственно под корпусом самого клапана или вмонтированных в трубы;
• измерителя в виде мембраны. В некоторых случаях используется сильфон или поршневой элемент.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Клапаны регуляторов делятся на разгруженные и неразгруженные. Кроме того, они бывают как одно-, так и двухседельными. При этом любое из этих устройств может быть подключено к трубопроводу посредством резьбового или фланцевого соединения, а также методом приваривания патрубков.

Принцип работы регулятора перепада давления

В настоящее время преимущественно применяются регуляторы мембранного типа. Внутри такого устройства располагается камера с установленной по центру мембраной, которая соединяется с затвором клапана. За счет ее смещения в любую из сторон меняется положение затвора, в результате чего количество протекающих через регулятор водных масс сокращается или увеличивается. Воздействие на мембрану осуществляется посредством двух импульсных линий, по которым поступают сигналы, идущие из подающей трубы и «обратки». Реагирующая на разные показатели давлений пружина сжимается, воздействуя, таким образом, на мембрану, занимающую определенное положение.

Danfoss ASV-PV, DN25.

Область применения

Современные регуляторы перепада давления наиболее часто используют в водяных системах теплоснабжения с гидравлическим режимом. Наличие такого устройства позволяет добиться максимально стабильного давления в трубах, задействованных в работе тепловой сети. В условиях правильной установки устройства отопительное оборудование будет надежно защищено от нулевого расхода, связанного с перезапуском системы.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Автоматические регуляторы практически не нуждаются в техническом обслуживании. При относительно несложных манипуляциях, связанных с настройкой устройств, они способны поддерживать заданные параметры с достаточно высокой точностью.

Видео

Выбор регулятора давления отопления

Здравствуйте, друзья! Эта статья написана мной в соавторстве с Александром Фокиным, начальником отдела маркетинга ОАО «Теплоконтроль», г.Сафоново, Смоленская область. Александр отлично знаком с устройством и работой регуляторов давления в системе отопления.

В одной из самых распространенных схем для тепловых пунктов здании – зависимой, с элеваторным смешением, регуляторы давления прямого действия РД «после себя» служат для создания необходимого напора перед элеватором. Рассмотрим немного, что представляет собой регулятор давления прямого действия. Прежде всего, нужно сказать, что регуляторы давления прямого действия не требуют дополнительных источников энергии, и в этом их несомненное достоинство и преимущество.

Принцип работы регулятора давления состоит в уравновешивании давления пружины настройки и давления теплоносителя, предаваемого через мембрану (мягкую диафрагму). Мембрана воспринимает импульсы давления с обеих сторон и сопоставляет их разницу с заданной, устанавливаемой посредством соответствующего сжатия пружины гайкой настройки.

Каждому числу оборотов соответствует автоматически поддерживаемый перепад давлений. Отличительная особенность мембраны в регуляторе давления после себя – это то, что по обе стороны мембраны воздействуют не два импульса давления теплоносителя, как у регулятора перепада давлений (расхода), а один, а со второй стороны мембраны присутствует атмосферное давление.

Импульс давления РД «после себя» отбирается на выходе из клапана по направлению движения теплоносителя, поддерживая заданное давление постоянным в точке отбора этого импульса.

При увеличении давления на входе в РД, он прикрывается, защищая систему от избыточного давления. Установку РД на требуемое давление осуществляют гайкой настройки.

Рассмотрим конкретный случай. На входе в ИТП давление 8 кгс/см2, температурный график 150/70 °С, и мы предварительно сделали расчет элеватора и просчитали минимально необходимый располагаемый напор перед элеватором, эта цифра получилась у нас равной 2 кгс/см2. Располагаемый напор — это разница давлений между подачей и обраткой перед элеватором.

Для температурного графика 150/70 °C минимально необходимый располагаемый напор, как правило, в результате расчета получается 1,8-2,4 кгс/см2, а для температурного графика 130/70 °С минимально необходимый располагаемый напор обычно составляет 1,4-1,7 кгс/см2. У нас напомню, получилась цифра 2 кгс/см2, и график — 150/70 °С. Давление в обратке — 4 кгс/см2.

Следовательно, чтобы добиться необходимого просчитанного нами располагаемого напора, давление перед элеватором должно быть 6 кгс/см2. А на вводе в тепловой пункт, давление у нас, напомню, 8 кгс/см2. Значит, РД у нас должен сработать так, чтобы сбросить давление с 8 до 6 кгс/см2, и держать его постоянным «после себя» равным 6 кгс/см2.

Подходим к основной теме статьи – как выбрать регулятор давления для данного конкретного случая. Сразу поясню, регулятор давления выбирают по пропускной способности. Пропускная способность обозначается как Kv, реже встречается обозначение KN. Пропускная способность Kv считается по формуле: Kv = G/√∆P. Пропускную способность можно понимать как способность РД пропускать необходимое количество теплоносителя при наличии нужного постоянного перепада давлений.

В технической литературе встречается также понятие Kvs – это пропускная способность клапана в максимально открытом положении. На практике зачастую наблюдал и наблюдаю, РД подбирают и затем приобретают по диаметру трубопровода. Это не совсем верно.

Производим далее наш расчет. Цифру расхода G, м3/час получить несложно. Она рассчитывается из формулы G = Q/((t1-t2)*0,001). Необходимая цифра Q у нас есть обязательно, в договоре теплоснабжения. Примем Q = 0,98 Гкал/час. Температурный график 150/70 С, следовательно t = 150, t2 = 70 °С. В результате расчета у нас получится цифра 12,25 м3/час. Теперь необходимо определить перепад давлений ∆P. Что в общем случае обозначает эта цифра? Это разница между давлением на входе в тепловой пункт (в нашем случае 8 кгс/см2) и необходимым давлением после регулятора (в нашем случае 6 кгс/см2).

Производим расчет.
Kv = 12,25/√(8-6) = 8,67 м3/час.
В технико — методических пособиях рекомендуют эту цифру умножать еще на 1,2. После умножения на 1,2 получаем 10,404 м3/час.

Итак, пропускная способность клапана у нас есть. Что необходимо делать дальше? Дальше нужно определиться РД какой фирмы вы будете приобретать, и посмотреть технические данные. Скажем, вы решили приобрести РД-НО от компании ОАО Теплоконтроль. Заходим на сайт компании http://www.tcontrol.ru/ , находим необходимый регулятор РД-НО, смотрим его технические характеристики.

Видим, что для диаметра dу 32 мм пропускная способность 10 м3/час, а для диаметра dу 40мм пропускная способность 16 м3/час. В нашем случае Kv = 10,404, и следовательно, так как рекомендуется выбирать ближайший больший диаметр, то выбираем — dу 40 мм. На этом расчет и выбор регулятора давления считаем законченным.

Далее я попросил Александра Фокина рассказать о технических характеристиках регуляторов давления РД НО ОАО «Теплоконтроль» в системе отопления.

Касаемо, РД-НО нашего производства. Действительно раньше была проблема с мембранами: качество российской резины оставляло желать лучшего. Но уже года 2 с половиной мы делаем мембраны из материала компании EFBE (Франция) — мирового лидера в области производства резинотканных мембранных полотен. Как только заменили материал мембран, так сразу фактически прекратились жалобы на их разрыв.

При этом хотелось бы отметить один из нюансов конструкции мембранного узла у РД-НО. В отличие от представленных на рынке российских и импортных аналогов мембрана у РД-НО не формованная, а плоская, что позволяет при ее разрыве заменить на любой сходный по эластичности кусок резины (от автомобильной камеры, транспортерной ленты и т.д.).

У регуляторов давления других производителей, как правило, необходимо заказывать именно «родную» мембрану. Хотя честно стоит сказать, что разрыв мембраны особенно при работе на воде температурой до 130˚С — это болезнь, как правило, отечественных регуляторов. Зарубежные производители изначально используют высоконадежные материалы при изготовлении мембраны.

Сальники.

Изначально в конструкции РД-НО было сальниковое уплотнение, представлявшее собой подпружиненные фторопластовые манжеты (3-4 штуки). Несмотря на всю простоту и надежность конструкции, периодически их приходилось поджимать гайкой сальника, чтобы предотвратить утечку среды.

Вообще, исходя из опыта, любое сальниковое уплотнение имеет склонность к потере герметичности: фторкаучук (EPDM), фторопласт, политетрафторэтилен (PTFE), терморасширенный графит — ил-за попаданий механических частиц в область сальника, из «корявой сборки», недостаточной чистоты обработки штока, термического расширения деталей и т.д. Течет все: и Данфосс (чтобы они не говорили), и Самсон с LDM (хотя здесь это исключение), про отечественную регулирующую арматуру я вообще молчу. Вопрос только в том, когда потечет: в течение первых месяцев эксплуатации или в дальнейшем.

Поэтому мы приняли стратегическое решение отказаться от традиционного сальникового уплотнения и заменить его сильфоном. Т.е. использовать так называемое «сильфонное уплотнение», дающее абсолютную герметичность сальникового узла. Т.е. герметичность сальникового узла теперь не зависит ни от перепадов температур, ни от попадания механических частиц в область штока и т.д. — она зависит исключительно от ресурса и циклопрочности применяемых сильфонов. Дополнительно, на случай выхода из строя сильфона, предусмотрено дублирующее уплотняющее кольцо из фторопласта.

Впервые мы применили это решение на регуляторах давления РДПД, а с конца 2013 года начали выпускать и модернизированный РД-НО. При этом нам удалось вместить сильфоны в существующие корпуса. Обычно самым большим (да и по сути единственным минусом) сильфонных клапанов является увеличенные габаритные размеры.

Хотя, мы считаем, что примененные сильфоны не полностью подходят для решения этих задач: думаем, что их ресурса не хватит на все положенные 10 лет работы регулятора (которые обозначены в ГОСТе). Поэтому сейчас мы пробуем заменить используемые трубчатые сильфоны на новые мембранные (их ещё мало кто использует), которые имеют в несколько раз больший ресурс, меньшие габариты при большей «эластичности» и т.д. Но пока за год выпуска сильфонных РД-НО и за 4 года выпуска РДПД ни одной жалобы на разрыв сильфона и утечку среды не было.

Ещё хотел бы отметить, разгруженную клеточную конструкцию клапана РД-НО. Благодаря этой конструкции, он имеет почти идеальную линейную характеристику. А так же невозможность перекоса клапана в результате попадания всякого хлама, плавающего в трубах.

Регуляторы давления воды

Установка сантехнического оборудования в доме, на предприятии или в муниципальном учреждении обычно проводится по всем правилам обслуживания и эксплуатации. Большинство потребителей приобретают сантехнику от надежных производителей, но некоторые факторы могут вывести из строя любую технику. Например, перепады давления воды в системе водообеспечения часто становятся причиной поломки приборов. Для решения этой проблемы стоит установить регулятор давления воды.

Редуктор давления с фильтром и манометром

Редуктор давления регулируемый мембранный

Редуктор давления поршневой VT.087.N

Редуктор давления поршневой VT.088.N

Редуктор давления поршневой VT.086.N

Линейный редуктор-ограничитель расхода VT.084.N

Что такое регулятор давления воды, в чем принцип его работы

Регулятор, или редуктор давления воды (РДВ) — это специальный регулирующий прибор для сантехники, который поддерживает в норме давление воды. Резкие изменения напора могут не только испортить дорогостоящую технику, но и повредить ремонт в квартире или доме, что приводит к новым расходам. Механизм редуктора способен снизить силу подачи жидкости до нормального уровня и предотвратить гидравлический удар.

Существует два типа конструкции РДВ, отличающихся направлением регуляции:

1. от себя — работает в трубопроводе, установленном на отводе сантехники;
2. до себя — работает на магистрали по направлению к сантехническим приборам.

Принцип действия обоих типов заключается в изменении сечения клапана. При стабильном давлении, не превышающем норму, рабочий клапан держится открытым. Незначительные скачки провоцируют автоматическое перекрытие клапана, что уменьшает напор и снижает риск поломки труб водоотведения.

• латунный или стальной корпус (1) с крышкой (2) и пробкой (3);
• регулирующий болт для настройки механизма (4);
• гайка для фиксации болта (5);
• шток поршня (6, 13) с цилиндром (8);
• механические пружины (7);
• мембрана (9) с распределительным кольцом (10) или поршень в механической модели;
• рабочий клапан, состоящий из винта (11) и прокладки (12);
• уплотнитель (14) и демпферная камера для заглушки (15).

Также редукторы, в зависимости от производителя и назначения, комплектуются дополнительными элементами — воздушными клапанами, фильтром, манометром, шаровым краном.

Редуктор давления воды

Регуляторы горячей и холодной воды бывают статическими и динамическими. Первые поддерживают настроенный уровень давления на постоянной основе, вторые предназначены для непрерывного водоснабжения и потока. Редукторы применяются в бытовом и промышленном коммунальном водообеспечении, на насосных станциях и в пожарных службах, а также на водозаправках и станциях мелиорации.

Какие бывают виды регуляторов в системе водоснабжения

Современные магазины предлагают купить редукторы давления воды любого вида и назначения. Существует несколько классификаций видов РДВ.

Регуляторы, отличающиеся внутренним устройством и принципом работы:

• поршневые — механические приборы, востребованные благодаря низкой цене и простоте в использовании;
• мембранные — более мощные и дорогие приборы, работающие от пружин и диафрагмы.

Виды регуляторов по способу управления:

• электронные — оборудованы электродатчиком, который сканирует давление для активации помпы;
• автоматические — оснащены блоком с пружинами и гайками, восприимчивыми к перепадам напора.

Поршневой редуктор работает от пружин, поршня и вентиля, которые в зависимости от напора контролируют работу золотника. Плюсами такой конструкции являются доступная стоимость, легкость установки и простой надежный механизм. Из минусов стоит отметить высокую чувствительность к загрязнениям и трение деталей.

Мембранный редуктор характеризуется повышенной пропускной способностью, отличной производительностью и длительным сроком эксплуатации без поломок. Прибор работает от подпружиненной диафрагмы, которая расположена в специальном герметичном отсеке. Такие устройства имеют высокую цену, но она оправдывается мощными техническими характеристиками.

Также существуют проточные регуляторы, которые используются редко, но обладают хорошими свойствами. В них отсутствует подвижный механизм — внутренняя конструкция представляет собой многочисленные протоки и отсеки. Вода, поступая в такой лабиринт, замедляет скорость движения, что снижает ее давление и защищает сантехнику от гидроудара.

Технические характеристики популярных моделей РДВ

Вид регулятора	Диаметр подключения (дюйм)	Пределы регулировки давления (Бар)	Пропускная способность (м³/час)	Номинальный расход воды (м³/)
С фильтром и манометром	1/2	2-5	1,40	0,95-1,27
С фильтром и манометром	1/4	2-5	2,44	1,70-2,27
Ограничитель расхода	1/2	2-4	1,98	0,95-1,27
Мембранный	1/2	0,5-7	1,85	0,95-1,27
Мембранный	3/4	0,5-7	2,60	1,70-2,27
Поршневой	1/2	1-4,5	1,60	0,95-1,27
Поршневой	3/4	1-4,5	2,61	1,70-2,27
Поршневой	1	1-4,5	3,34	2,65-3,53
Поршневой	1 ¼	1-4,5	4,89	4,34-5,79
Поршневой	1 ½	1-4,5	7,85	6,78-9,00
Поршневой	2	1-4,5	10,8	10,6-14,1
Поршневой с манометром	1/2	0,5-5,5	1,6	0,95-1,27

Установка регулятора РДВ

Монтаж редуктора давления воды рекомендуется доверять специалистам и опытным мастерам. Только так можно получить гарантию надежной долговечной работы прибора без внепланового ремонта. Если есть практический опыт в установке сантехники или измерительной техники на трубы, можно установить РДВ своими руками.

Порядок монтажа редуктора в квартире:

1. Отключите и перекройте воду по всему стояку. При необходимости оповестите соседей о временном выключении.
2. На трубу между шаровым запорным краном и счетчиком поставьте входной вентиль.
3. За счетчиком прикрепите систему фильтрации крупных частиц.
4. Установите прибор регуляции на горизонтально расположенную трубу.
5. Проведите герметизацию всех мест соединения деталей, используя герметик.
6. Отрегулируйте положение манометра, чтобы циферблат хорошо просматривался.
7. Подключите установленный РДВ к шаровому крану, проверьте слаженность работы устройства.

Монтаж РДВ в частном загородном доме незначительно отличается от квартирного. Чтобы не допустить гидравлического удара и срыва сантехнического оборудования в доме, следует ставить регулятор сразу за счетчик, после чего устанавливать обратный клапан, фильтр и кран.

Как выбрать подходящий регулятор давления воды

Чтобы выбрать надежное устройство для регулировки напора воды, необходимо знать некоторые параметры, которые следует учитывать:

• Пропускная способность. Для бытового использования рекомендуется 0,1-0,15 м³/час, для коммерческого — 0,2-0,3 м³/час, для промышленного — свыше 0,3 м³/час.
• Допустимые потери давления. При небольшом водопотреблении считается нормой 1-2,5 Бар, при среднем — 2-5 Бар, при повышенном — 4-7 Бар.
• Диаметр проходного сечения. Измеряется в дюймах и зависит от назначения. Для жилых зданий диаметр должен составлять ½-¼ дюймов, для промышленных — от ¾ до 2 дюймов.
• Способ подключения. Бывает фланцевое и резьбовое (муфтовое) соединение деталей, которые отличаются типом крепления и стоимостью.

Если встал выбор — ставить или нет регулятор давления воды, ответ однозначный — ставить. Прибор полностью оправдывает свою стоимость, а потребители отмечают массу преимуществ установки РДВ:

• надежная и долговечная устойчивость сантехники к гидравлическим нагрузкам и перепадам силы напора;
• длительная сохранность сантехнического оснащения в доме, квартире или на предприятии;
• экономия финансов ввиду уменьшения используемой воды;
• отсутствие шума в трубопроводе и при работе редуктора;
• стабильное давление на выходе независимо от уровня входного.

Обзор лучших производителей редукторов

На российском рынке представлен огромный ассортимент водорегулирующих приборов от различных компаний-производителей. Некоторые из них за долгие годы продаж доказали свой авторитет и компетентность в изготовлении РДВ.

1. VALTEC. Итальянская фирма, имеющая официальное представительство в России. Производственные процессы полностью автоматизированы, что исключает человеческий фактор. Имеется собственная лаборатория для испытания функционала продукции.
2. HONEYWELL. Концерн из Германии, появившийся в России 45 лет назад. Мировую известность получил благодаря современным разработкам в сфере инженерных коммуникаций, энергетических ресурсов, нефтеперерабатывающей и космической промышленности;
3. ICMA. Главный офис и завод компании находятся в Италии, откуда поставляется в российские города продукция для водообеспечения, отопления, вентиляции, кондиционирования. Руководство уделяет особое внимание сырью и материалам, что ценят покупатели.
4. AQUASFERA. Известная российская фирма специализируется на изготовлении и продаже регулирующей, запорной и предохранительной арматуры, а также поставляет клапаны, фитинги, фильтры и трубы в большинство городов России.
5. WATTS. Компания из США со множеством филиалов в странах Европы, которая ориентирована на производство устройств для контроля, очистки, поставки и потребления водных ресурсов. Продукция торговой марки предназначена как для жилого, так и для промышленного сектора.

Также стоит отметить такие ведущие мировые бренды, как FADO, DANFOSS, GIACOMINI, «ЭДД», «АЛЬТАИС». Особенно востребована инженерно-коммуникационная продукция компании VALTEC, которая отличается стабильными техническими характеристиками, длительным сроком эксплуатации и доступной ценой. Вы можете купить регуляторы давления воды VALTEC у нас, официального представителя торговой марки.