для чего нужен регулятор перепада давления в системе отопления

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:

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

Автоматический регулятор перепада давления прямого действия состоит из:

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

Источник

Для чего нужен регулятор перепада давления в системе отопления

Достоинства:
— Простая настройка
— Высокая точность поддержания давления
— Надёжная и ремонтопригодная конструкция
— Не требует технического обслуживания
— Не требует внешних источников питания

Недостатки:
— Высокая цена
— Сложная конструкция
— Высокие требования к качеству теплоносителя
— Диапазон настроек ограничен усилием сжатия пружины

Устройство и конструкция регулятора перепада давления

Принцип действия регулятора перепада давления с мембранным измерителем, пружинным задатчиком, односедельным клапаном и двумя внешними импульсными линиями. В конструкции регулятора перепада давления предусмотрена камера разделённая мембраной. Мембрана жёстко соединена с затвором клапана таким образом, что смещаясь в одну или другую сторону, она сместит затвор и изменит проток воды через регулятор. На мембрану через импульсные линии с одной стороны воздействует давление из подающего трубопровода (большая величина), а с другой из обратного (меньшая величина). Разница давлений уравновешивается силой сжатия пружины воздействующей на мембрану, в результате чего мембрана занимает среднее положение. Чем сильнее сжата пружина регулятора, тем больший перепад давлений он поддерживает.
Увеличение разницы между давлениями в месте присоединения импульсных трубок, относительно заданной величины — нарушает баланс в мембранной камере и усилие воды превышает усилие пружины выгибает мембрану и перемещает затвор перекрывающий поток воды. Затвор дросселирует поток воды проходящей через регулятор и перепад давлений в месте подключения импульсных трубок установится на заданном уровне.
Пропорциональными регуляторы перепада давления прямого действия называют потому, что скорость и степень открытия затвора пропорциональны скорости и степени изменения перепада давлений относительно настроенного значения.
В зависимости от конструкции, регуляторы перепада давления могут открывать или закрывать затвор при увеличении контролируемого давления.

Схемы установки регуляторов закрывающихся при увеличении перепада давления

В схемах систем отопления и охлаждения с изменяющимся расходом — на ответвлениях (стояках, горизонтальных ветвях), регуляторы перепада давления позволяют исключить влияние на ответвление колебаний гидравлического режима в системе. Предотвращают шумообразование на регулирующих клапанах при высоком дросселируемом напоре. Позволяют оптимизировать регулирование повысив ‘авторитет’ регулирующих клапанов.

Регуляторы перепада давления установленные перед регулирующими клапанами, позволяют исключить шумообразование возникающее из-за высокого дросселируемого напора и оптимизировать регулирование, повысив ‘авторитет’ регулирующего клапана. При подключении импульсных трубок до и после регулирующего клапана, регулятор перепада позволяет выставить расчётный расход и не допускает его превышения.

Схемы установки регуляторов открывающихся при увеличении перепада давления

На байпасной линии обвязки циркуляционного насоса в системах с сильно изменяющимся расходом. При снижении расхода в системе, а соответственно и через насос, напор создаваемый насосом повысится, а значит увеличивается перепад между всасывающим и напорным патрубком. Регулятор реагирует на увеличение перепада давления и открывается, перепуская теплоноситель из напорного патрубка во всасывающий, поддерживая таким образом постоянный расход через насос.

В перемычке между подающим и обратным трубопроводом в обвязке неконденсационного котла подключённого к системе с динамическим гидравлическим режимом, регулятор перепада давления необходим для создания оптимального режима работы котла. В следствии уменьшения расхода, в системе увеличивается напор создаваемый насосом, а соответственно и перепад между подающим и обратным трубопроводом котельной. Регулятор реагирует на увеличение перепада давлений и открываясь перепускает горячий теплоноситель из подающего трубопровода в обратный, обеспечивая стабильный расход через котёл независимо от колебаний в системе. Эта схема применения регулятора перепада давления повышает температуру воды на входе в котёл, снижая вероятность конденсации отходящих газов на теплообменной поверхности.

Настройка регулятора перепада давления

Настройка регулятора перепада давления выполняется после заполнения трубопровода водой во время пусконаладочных работ всего узла. В случае если точно известно давление настройки и чётко определена позиция на настроечной шкале, допускается настройка перепада до момента заполнения трубопровода водой.
Настраивается регулятор перепада, вращением регулировочного винта сжимающего пружину до момента выравнивания перепада давлений в месте отбора импульсов с заданным значением. Вращение регулировочного винта плавно изменяет давление настройки и каждому числу оборотов соответствует определённый перепад в поддерживаемом диапазоне. Проверка регулятора перепада давления выполняется путём изменения расхода воды проходящего через него. Расход воды изменяют любой регулирующей или запорной арматурой установленной на том же трубопроводе, при этом обращают внимание на скорость срабатывания и точность поддержания перепада регулятором. Допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет 10%. Для облегчения настройки давления и контроля за работой регулятора в местах отбора импульсов необходимо установить манометры.

Технические характеристики регуляторов перепада давления

DN регулятора давления — номинальный диаметр отверстия в присоединительных патрубках. Значение DN применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Фактический диаметр отверстия может незначительно отличаться от номинального в большую или меньшую сторону. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду регуляторов давления. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».

Kvs регулятора давления — коэффициент пропускной способности соответствует расходу воды, м³/ч с температурой в 20°C, при котором потери напора на клапане регулятора составят 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности используется в гидравлических расчётах для определения потерь напора.

Диапазон настройки — диапазон давлений поддерживаемых регулятором, зависит от упругости пружины (усилия задатчика).

Методика расчёта

Подбор диапазона настройки

Диапазон настройки регулятора перепада давления зависит от силы сжатия пружины. Некоторые регуляторы перепада серийно комплектуются одной пружиной и имеют всего лишь один диапазон настройки по перепаду давлений, а некоторые могут быть укомплектованы пружинами различной жёсткости и иметь несколько диапазонов настройки. Перепад давлений который будет поддерживать регулятор, должен находиться, примерно, в средней трети диапазона регулирования.
Выше приведенный алгоритм подбора регуляторов перепада выводит список регуляторов у которых заданный перепад попадет в диапазон от 20 до 80% диапазона поддерживаемых перепадов давлений.

Расчёт регулятора на возникновение кавитации

Расчёт на возникновение шума

Высокая скорость потока во входном патрубке регулятора перепада давления может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются регуляторы перепада, допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A), он соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе регулятора перепада давления рекомендуется не превышать выше указанной скорости.

Установка и монтаж регулятора перепада давления

Установку регулятора перепада давления следует производить в соответствии с инструкцией по монтажу, кроме того необходимо учесть ниже приведенные рекомендации:
— До и после регулятора должны быть установлены манометры.
— Перед регулятором перепада, по ходу движения воды, должен быть установлен сетчатый фильтр.
— Для установки регулятора на трубопровод транспортирующий воду с высокой температурой, может потребоваться охладитель импульсов и охладитель штока.
— Различные производители представляют различные данные, но в среднем при монтаже регулятора перепада давления, рекомендуется выдержать прямые участки 5DN перед и 10DN после него.
— Для большинства регуляторов перепада давлений монтажное положение при температурах более 80°С горизонтальное мембранным приводом вниз, при температурах менее 80°С – произвольное.

Обслуживание и ремонт регуляторов перепада давления

Ремонт регулятора перепада давления воды может потребоваться, в том случае, если во время работы или обслуживания было выявлено отклонение перепада давления в месте отбора импульсов от настроенного значения.
Причиной отклонения перепада может быть:
— Засорение импульсной трубки — устраняется продувкой;
— Разрыв мембраны — необходима замена оригинальной мембраной;
— Засорение затвора клапана — устраняется чисткой затвора и седла после демонтажа регулятора давления.

Требования норм, касающиеся регуляторов перепада давления

Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации регуляторов перепада давления. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к регуляторам перепада давления применяемым в промышленности и технологических установках.

ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 10.18 — Глава 10 Гидравлический режим

При определении напора сетевых насосов перепад давления на вводе двухтрубных водяных тепловых сетей в здание следует принимать равным расчётным потерям давления на вводе в тепловой пункт и местной системе с коэффициентом 1,5 но не менее 0,2МПа.
Рекомендуется избыточное давление снижать в тепловых пунктах.

Пункт 12.12 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Источник

Перепад давления в системе отопления, зачем нужен и какой должен быть

В нормально функционирующей системе отопления поддерживается перепад давления между прямым трубопроводом, по которому от котельной или теплотрассы подается теплоноситель, и обратным, по которому он подается на следующий круг, пройдя через радиаторы. Для различных объектов он составляет 0,2–0,25 МПа или 2–2,5 атмосферы. Именно благодаря этой разнице происходит постоянная циркуляция жидкости в контуре, причем с той скоростью, которая необходима для поддержания комфортной температуры воздуха во всех помещениях.

Оптимальные параметры рабочего давления в контуре отопления или напора, обеспечивающего этот перепад, определяются на этапе проектирования. При этом для различных объектов значение его разное и зависит от высоты здания, типа системы и используемого отопительного оборудования, а перепад более чем на 0,02 МПа или 0,2 атмосферы считается ненормальным.

Нормальное рабочее давление для различных объектов

• одноэтажный дом – 0,1–0,15 МПа или 1–1,5 атмосферы
• малоэтажное здание (не более трех этажей) – 0,2–0,4 МПа или 2–4 атмосферы;
• многоквартирный дом средней этажности (5–9 этажей) – 0,5–0,7 МПа или 5–7 атмосфер
• высотные многоквартирные дома – до 10 МПа или 10 атмосфер.

Значение давления контролируется при помощи манометров, устанавливаемых на самых ответственных участках:

• на вводе и выводе магистрали с теплоносителем (при централизованном отоплении);
• перед отопительным котлом и после него (при индивидуальном отоплении);
• перед циркуляционным насосом и после него (при принудительной циркуляции);
• возле фильтров, клапанов и регуляторов давления.

Последствия выхода давления за пределы нормы

Даже небольшое отклонение давления от расчетного показателя грозит как минимум временными неудобствами. Температура в некоторых помещениях может снизиться, а других, напротив, вырасти. В том случае если на объекте системы горячего водоснабжения и отопления объединены в одну, недостаток давления также может стать причиной отсутствия воды на верхних этажах.

При значительном изменении перепада по различным причинам современное оборудование может автоматически отключиться, а устаревшее выйти из строя. Старые модели котлов, не оборудованные системами термоконтроля, при падении напора могут даже взорваться, что чревато значительными разрушениями.

Что необходимо делать для поддержания необходимого перепада давления в системе отопления:

1. Соблюдать установленные нормативы при проектировании и монтаже системы отопления, в первую очередь касающиеся расположения прямого и обратного стояков относительно друг друга и диаметров трубопроводов.
2. Учитывать изменение давления теплоносителя при изменении его температуры.
3. При невозможности обеспечить требуемый перепад при помощи статического давления использовать циркуляционные насосы.
4. Для автоматического регулирования рабочего давления в частных домах используют гидроаккумуляторы, которые позволяют компенсировать незначительный выход за пределы допустимых значений путем отбора части теплоносителя.
5. В многоквартирных домах аналогичную функцию выполняют регуляторы давления, устанавливаемые на байпасе насоса или между прямым и обратным стояками.
6. В некоторых случаях на крупных объектах для корректировки рабочего давления применяется трубопроводная арматура, обеспечивая возможность изменения диаметра трубопровода за счет частичного его перекрытия.

Основные причины падения рабочего давления и способы их устранения

Наиболее распространенные причины падения давления в системе отопления:

• утечка теплоносителя;
• сокращение объема теплоносителя при удалении содержащегося в нем воздуха;
• снижение температуры теплоносителя из-за неполадок котельного оборудования;
• неполадки насосного оборудования (в системе с принудительной циркуляцией).

На наличие утечек указывает падение статического давления при отключении насоса, а также внешние признаки протечек на трубах и радиаторах. Если статическое давление не меняется, то причина в насосном оборудовании. При условии уменьшения объема теплоносителя из-за удаления пробок необходимо восстановить его, а при снижении температуры – проверить котел.

Основные причины роста рабочего давления в системе отопления:

• завоздушивание системы;
• сильное засорение фильтров;
• ошибочная настройка или повреждение регулятора давления;
• повышение объёма теплоносителя из-за неправильно работы регулирующей автоматики.

В первую очередь следует проверить состояние фильтров и воздушных пробок в системе, и при необходимости прочистить первые и удалить вторые. Работу автоматики можно проверить, отключив возможность подпитки системы. Проверить работу регулятора можно, попробовав скорректировать его настройки.

Источник

Норма или признак серьёзных неполадок? Причины перепада давления в системе отопления

Большинство отопительных систем домохозяйств зависят от показателей напора и температурного режима теплоносителя.

Отопление работает путём прогона нагретой жидкости через трубы и радиаторы, доставляющие тепло по всему дому, благодаря перепаду давления в системе.

Однако, перепад может давать сбой, при котором требуется его корректировка в меньшую или большую стороны. Такая процедура необходима для восстановления эффективности работы и соблюдения безопасности при её эксплуатации.

Нормы перепада давления в системе отопления частного и многоквартирного дома

Стандарты перепада регулируются правилами ГОСТа и СНиПа. Приведённые расчёты документаций обеспечивают полноценную работу всей системы отопительного оборудования, включая объекты:

Непосредственно сам перепад должен быть 0,2—0,25 Мпа или 2—2,5 атмосферы.

Почему скачет давление и когда нет скачков?

Специальный скачек нужен для того, чтобы теплоноситель не застаивался на одном месте, а постоянно циркулировал между прямым трубопроводом котельной (при подаче) и радиаторами дома (при обратном потоке). Благодаря разнице в 2,5 атмосферы, теплоноситель «бегает» с такой скоростью, которая стабильно поддерживает комфортную температуру.

Если напора недостаточно, отопительные приборы не получают эффективную теплоотдачу от жидкого теплоносителя и в помещении становится холодно.

Метод расчёта

В центральной системе отопления существуют два вида давления:

Для правильного расчёта перепада давления, нужно учесть разницу между двумя точками отопительного контура: на верхнем этаже и нижнем. Итоговый показатель при функционирующем натиске не должен превышать 10%, а при опрессовочном — 20%.

Обычно, в городском многоэтажном доме, рабочее давление составляет на трубе подачи — 6 атмосфер, а на обратном пути — 4-4,5 атм.

Справка. На показатель напора влияет множество факторов, в т. ч. и засорённость внутренних каналов контуров.

Для частных домов критическим показателем является мощность котла, т. е. тот уровень давления, который агрегат способен выдержать. Обычно, 2—3 атмосфер для одноэтажного дома вполне достаточно.

Регулятор для регулировки давления

Для соблюдения всех мер по безопасному функционированию системы отопления, необходимо постоянно следить за температурой и напором теплоносителя.

Давление контролируется с помощью манометра с трубкой Бурдона. В этом приборе есть эластичная измерительная составляющая, которая, под влиянием сжимающей нагрузки, деформируется определённым способом.

Фото 1. Манометр, установленный в системе отопления. Прибор позволяет измерить показатели давления.

Преобразование изменений отображается на вращательном движении стрелки, показывая на циферблате точное значение в привычных показателях.

Важно! После гидроударов манометры нужно проверять, т. к. последующие показания могут быть завышены.

Манометры устанавливаются на самых критических участках системы:

Как регулировать показатели

Для этой процедуры существуют несколько проверенных способов:

Фото 2. Циркуляционные насосы, установленные в многоэтажном доме. При помощи приборов осуществляется циркуляция теплоносителя по системе отопления.

Причины падения давления и способы их устранения

Среди основных причин падения напора отмечаются следующие:

Утечки можно обнаружить визуально, внимательно осмотрев трубы и радиаторы, а также отключив насос. Если статическое (естественное) давление останется на прежнем уровне, то причина будет в насосном оснащении.

При снижении температуры теплоносителя необходимо проверить котёл, а при уменьшении объёма из-за воздуха — просто его восстановить.

Почему растет давление, способы устранения неполадок

В отопительной системе давление поднимается вследствие следующих причин:

Сначала нужно прочистить фильтры и удалить воздушные пробки в системе. Потом проверить работу автоматики, путём отключения подпитки. Затем протестировать регулятор, скорректировав его настройки.

Какие бывают последствия повышенных и пониженных показателей

Последствия неправильного напора могут быть разными — от резкого изменения температуры в помещении (слишком холодно или слишком жарко) до отсутствия воды на самых верхних этажах.

Внимание! Старые котлы без системы термоконтроля могут взорваться!

Что нужно делать для поддержания необходимого перепада давления? Простые рекомендации, изложенные ниже, помогут держать напор постоянно в норме:

​Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о наиболее частых причинах изменения давления в отопительной системе.

Важность поддержки перепадов

Перепад давления в отопительной системе является одним из главных её составляющих, без которого о нормальном функционировании не может быть и речи. Поэтому предотвращение поломок при своевременном контроле обеспечит комфорт и бесперебойную работу на долгие годы.

Источник