Как подбирать балансировочный клапан

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список балансировочных клапанов соответствующих заданным исходным данным.

Видео:Как выбрать и подобрать клапаны (арматуру) для радиаторов отопленияСкачать

Методика paсчёта балансировочного клапана

С помощью ручных балансировочных клапанов в инженерных системах решают массу задач, например таких, как ограничение расхода, балансировка циркуляционных колец или просто дросселирование давления. Независимо от поставленной задачи, расчёт балансировочного клапана сводится определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора. Кроме соответствия по пропускной способности, подобранный балансировочный клапан должен быть проверен на возможность возникновения кавитации и шумообразование из-за высокой скорости течения воды через него.

Видео:Балансировочный клапан VT.054Скачать

Расчёт пропускной способности Балансировочного клапана

Зависимость потерь напора от расхода через балансировочный клапан называется пропускной способностью — Kvs.

Kvs — пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый балансировочный клапан, при котором потери напора на нём равны 1бар.

Kv – то же, при частичном открытии затвора клапана.

Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на клапане изменяются в «n» в квадрате раз не сложно определить требуемый Kv балансировочного клапана подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора.

Некоторые производители рекомендуют выбирать балансировочный клапан с ближайшим большим значением Kvs от полученного значения Kv. Такой подход выбора позволяет с большей точностью регулировать расходы ниже заданного при расчёте, но не даёт возможности увеличить расход выше заданного значения, которое довольно часто приходится превышать. Мы не критикуем вышеописанный метод, но рекомендуем подбирать балансировочный клапан таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 70% хода штока. Балансировочный клапан, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его.

Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список балансировочных клапанов, для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 50 до 70%.

В результатах подбора приведен процент открытия затвора балансировочного клапана, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе. Приведенные значения действительны, только для клапанов с линейной расходной характеристикой. Степень открытия клапанов иной характеристикой будет другая.

Видео:Ручные балансировочные клапаны Danfoss. Гидравлическая балансировка инженерных системСкачать

Расчёт балансировочного клапана на возможность возникновения кавитации

Кавитация – образование пузырьков пара в потоке воды проявляющееся при снижении давления в нём ниже давления насыщения водяного пара. Уравнением Бернулли описан эффект увеличения скорости потока и снижения давления в нём, возникающий при сужении проходного сечения. Проходное сечение между затвором и седлом балансировочного клапана является тем самым сужением, давление в котором может опуститься до давления насыщения, и местом наиболее вероятного образования кавитации. Пузырьки пара нестабильны, они резко появляются и также резко схлопываются, это приводит к выеданию частиц метала из затвора клапана, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе клапана.

Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:

• Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.
• Давление воды – перед балансировочным клапаном, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.
• Дросселируемое давление – чем оно выше, тем выше вероятность возникновения кавитации.
• Кавитационная характеристика балансировочного клапана – определяется особенностями дросселирующего элемента клапана. Коэффициент кавитации различен для различных типов балансировочных клапанов и должен указываться в их технических характеристиках, но так, как большинство производителей не указывают данную величину, в алгоритм расчёта заложен диапазон наиболее вероятных коэффициентов кавитации.

В результате проверки на кавитацию может быть выдан следующий результат:

• «Нет» — кавитации точно не будет.
• «Возможна» – на клапанах некоторых конструкций возникновение кавитации возможно, рекомендуется изменить один из вышеописанных факторов влияния.
• «Есть» – кавитация точно будет, измените один из факторов влияющих на возникновение кавитации.

Видео:⛲️🔶 Балансировочный клапан Zetkama 447 🎥 видео обзор на клапан балансировочный фланцевый ручнойСкачать

Расчёт балансировочного клапана на возникновение шума

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

Читайте также: Система регулировки клапанов двигателей

Видео:Как рассчитать регулирующий клапан?Скачать

Предварительный выбор и преднастройка балансировочных вентилей ГЕРЦ

Балансировочные клапаны в системах отопления предназначены для решения множества задач. Они могут контролировать расход, балансировать циркулярные кольца или просто дросселировать давление. Важнейшей характеристикой данного устройства является его пропускная способность. Кроме того, балансировочные клапаны могут быть причиной возникновения кавитации, что негативно скажется на надежности всей системы. Допускать такую оплошность никак нельзя.

Балансировочные клапаны для системы отопления

Видео:Для чего нужны балансировочные (настроечные) клапаны в системе отопления? - ответ от эксперта ValtecСкачать

Устройство и принцип действия

Основными рабочими элементами клапана, предназначенного для балансировки, являются:

• корпус, в большинстве случаев изготавливаемый из различных металлов и их сплавов. Корпус оснащается патрубками с резьбой разных размеров, предназначенных для фиксации оборудования;
• шпинделя, предназначенного для сокращения/увеличения потока теплоносителя;
• системы управления;
• уплотнительных колец;
• штуцеров для замера расхода теплоносителя в системе.

Внутреннее устройство балансировочного клапана

Принцип работы клапана следующий. При наличии неисправностей в работе отопительной системе и обнаружении неравномерного прогрева комплектующих элементов производится замеры параметров системы и увеличение потока теплоносителя путем открытия регулировочной арматуры.

И наоборот, при чрезмерном прогреве одного из участков системы клапан перекрывается, снижая пропускную способность.

Принцип работы балансировочного клапана

Видео:как настроить автоматический балансировочный клапан ASV-PV, DanfossСкачать

Расчет пропускной способности балансировочного клапана

Существует такой параметр, как Kvs, который отображает отношение потерь в напоре к расходу. Данный коэффициент и является пропускной способностью. Выражается он в куб. м/час через полностью открытый клапан при давлении в 1 бар.

Обратное значение – Kv, которое обозначает тоже самое, только при неполном открытии.

Многие производители подобного оборудования советуют выбирать балансировочные клапаны со схожими значениям Kvs и Kv. При таком подходе появляется возможность достаточно точно регулировать расходы, но увеличить расход в случае необходимости уже не получится. Поэтому специалисты склоняются к клапанам, пропускная способность которых находится в диапазоне 40-80% хода рабочего штока. Это позволит достаточно точно управлять расходом, но при надобности и несколько увеличить его.

Видео:Ручные балансировочные клапаны - мастер-классСкачать

Выбор балансировочного клапана

Чтобы правильно подобрать клапан для системы отопления, необходимо учитывать:

• вид оборудования;
• технические параметры;
• способ монтажа;
• компанию-производителя.

Разновидности

В зависимости от способа управления различают:

Настройка ручного производится пользователем самостоятельно, путем вращения рукоятки, открывающей/перекрывающей поток теплоносителя.

С ручным способом управления

Клапан с ручным управлением отличается:

• стабильной работой при постоянном давлении в отопительной системе;
• простотой управления;
• невысокой стоимостью.

Ручной балансировочный клапан преимущественно устанавливается в системах с небольшим количеством подключенных радиаторов и при наличии достаточного свободного пространства для управления.

Добиться равномерной настройки системы позволяет оборудование, работающее в автоматическом режиме.

Автоматический клапан, в отличие от оборудования с ручным способом управления, помогает одновременно контролировать несколько радиаторов отопления, подключенных к одной магистрали.

С автономным способом управления

Достоинствами оборудования, работающего в автоматическом режиме, являются следующие аспекты:

• быстрое реагирование на изменение параметров отопительной системы;
• возможность удерживания постоянного давления, что исключает возможность образования гидравлических ударов, приводящих к образованию протечек;
• возможность создания зон с особыми условиями, например, для выращивания рассады.

Среди негативных факторов можно выделить:

• высокую стоимость;
• необходимость установки дополнительного оборудования в системах отопления – термостатов.

Произвести классификацию балансировочных клапанов также можно:

• по инженерной системе. Различают комбинированные и конкретные. Конкретные клапаны могут использоваться в трубопроводах любого назначения (отопление, водоснабжение и так далее) только при выборе соответствующей модели. Комбинированные являются универсальными;
• по виду запирающего устройства. Изготавливаются клапаны и шаровые механизмы. Запорно-балансировочный клапан позволяет произвести более точную настройку системы в отличие от шарового вентиля. Однако при использовании теплоносителя в виде густой жидкости целесообразно применять шаровые механизмы.

Определение технических параметров

На следующей стадии происходи выбор устройства по техническим параметрам. Существенное значение имеют:

• максимальная температура;
• рабочее и пиковое давление в системе;
• проходное отверстие (Ду);
• условная пропускная способность Kvy, определенная с учетом поправочного коэффициента Kvs, установленного на значение 1,3;
• габаритные размеры;
• вид и размер резьбы.

Параметры балансировочного клапана, указываемые в сопроводительной документации, должны полностью соответствовать аналогичным параметрам отопительной системы.

Сопроводительная документация с указанием параметров оборудования

Выбор способа монтажа

Термостатический балансировочный клапан в зависимости от способа монтажа может быть:

• резьбовой (рисунки выше), то есть присоединение оборудования к трубам производится при помощи резьбы. Наиболее распространенный вариант для бытовых систем, отличающийся относительно низкой стоимостью, простотой монтажа и использования.

Резьбовое соединение является многоразовым и при необходимости можно в кратчайшие сроки произвести замену или ремонт оборудования. Однако при монтаже устройства резьбовым способом рекомендуется использовать дополнительные средства для герметизации (ФУМ-ленту, нить Тангит Унилок и так далее);

• фланцевый. Преимущественно используется при строительстве промышленных трубопроводов и магистралей. Фланцевый способ присоединения отличается простотой и герметичностью;

Читайте также: Автоматический трехходовой клапан в системе отопления

Оборудование, фиксируемое фланцами

• приварной. Установка методом сварки может быть произведена как в бытовых, так и в промышленных условиях. Крепление получается самым надежным и герметичным. Однако для монтажа требуется наличие специального оборудования и минимальных навыков работы с ним. Кроме этого полученное соединение получается неразъемным и в случае неисправности потребуется выполнение полного комплекса работ по замене.

Оборудование, монтируемое методом сварки

Популярные производители

При выборе особое внимание уделяется подбору производителя, так как именно от этого параметра зависит надежность и срок использования арматуры.

Специалисты отдают предпочтение клапанам, изготовленным следующими компаниями:

• Данфосс (Дания). Компанией выпускается качественное оборудование разного вида. Особым спросом пользуются автоматические клапана серий Danfoss ASV (оборудование предназначается для систем тепло- и водоснабжения) и АВ-РМ (универсальные устройства), а так же модель с ручным управлением серии Leno™ MSV-BD, сочетающие возможности клапана балансировки и шарового крана;

Балансировочные вентили от датской компании Danfoss

• Cimberio (Италия). Клапаны серии CIM, выпускаются разного диаметра и с разными техническими параметрами. Все оборудование дополняется высокопрочными уплотнительными прокладками, позволяющими достичь максимального уровня герметичности;
• Broen (Дания). Клапаны с ручным управлением серии BALLOREX Venturi изготовлены на основании шаровых кранов и могут быть использованы для любых видов теплоносителей.

Так же можно обратить внимание на итальянскую компанию Valtec, шведскую компанию TOUR ANDERSSON, выпускающую продукцию под брендом STAD, компанию Comap из Франции.

Видео:БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ КЛАПАНСкачать

Предварительный выбор и преднастройка балансировочных вентилей ГЕРЦ

Опубликовано:
журнал СОК № 12/2009,
автор:Фролов А.М.
Основная цель гидравлической настройки состоит в том, чтобы установить расходы при номинальных условиях в распоряжение всех потребителей тепла. Перепад давления по всем контурам должен оставаться постоянным и расходы теплоносителя в точках подключения системы должны оставаться совместимыми. К номинальным условиям для жилой комнаты относятся:

• температура воздуха 20–22 °С;
• влажность 45–30 %;
• скорость движения воздуха 0,15 м/с.

Если неправильно произвести гидравлическую балансировку системы, часть помещений будет перегретой, а часть — недогретой. Гидравлическая обвязка первичных и вторичных контуров осуществляется по одному из многочисленных вариантов подключения, которые в общем виде делятся на напорные и безнапорные. Правильный выбор такой обвязки зависит от многих факторов. К ним относятся в т.ч. эксплуатация соответствующей установки (источника энергии), необходимой для теплоснабжения. В начале каждая трубопроводная сеть разделена на три области: генератор тепловой энергии, разводка и потребитель. Прямое присоединение между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем возможно при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя 80–60 °C. Для схемы с тепловыми сетями, температура которых выше указанных параметров применяется узел смешения. Современные системы отопления, холодоснабжения и водоснабжения имеют разветвленную сеть трубопроводов с различной протяженностью, диаметрами и гидравлическими сопротивлениями. Перерасход теплоносителя в отдельных частях системы отопления приводит к недостаточному расходу в других частях системы, к шумам на регулирующих термостатических клапанах. По опыту известно, что повышение температуры в помещении на 1 °C приводит к перерасходу тепла (энергии) на 6–10 %. Теплоотдача поверхностей нагрева, расположенных в помещении (панельные радиаторы или система «теплый пол»), зависит от переменных, перечисленных в табл. 1. При регулировании температуры подающей линии и постоянном расходе (качественное регулирование) отдаваемая тепловая мощность: N = Кm(tвнут – tвнеш)n, где n = 1,1–1,4, а Кm = UA, т.е. отдаваемая тепловая мощность — это произведение коэффициента теплопередачи на приведенную площадь радиатора. При нормальных условиях:
(tвнут – tвнеш)n = 49,83 К.

табл. 1. Факторы, влияющие на теплоотдачу поверхностей нагрева в помещении.

При количественном регулировании, т.е. при постоянной температуре подающей линии, регулирование мощности в контуре регулирования осуществляется дросселированием расхода воды — рис. 1.

Рис. 1. Кривые дросселирования радиатора при разности температур 90/70 °C и 50/45 °C.

Из кривых дросселирования видно, что при снижении потока воды в радиаторе (калорифере и т.п.) до половины отдаваемая мощность падает только до 80 %. Для половины мощности отопления достаточно 10–20 % от номинального потока воды. Регулировочный вентиль, параметры которого определены с запасом, должен работать при еще меньшем открытии вентиля. Поэтому при дроссельном регулировании необходимо обязательно монтировать предварительно настраиваемые клапаны. В разветвленных больших установках термостатические клапаны снижают количество циркулирующей воды до 30 %. Для устранения недогрева удаленных помещений, можно устанавливать насос с большим напором, что приведет к перерасходу в системе отопления — тепла и электроэнергии. Тогда напор насоса потребуется отрегулировать балансировочным вентилем. При балансировке оказывается возможным перейти на более низкую скорость насоса, что уменьшает потребление энергии и увеличивает срок службы насоса. Хорошо сбалансированная система снижает как инвестиционные, так и эксплуатационные затраты (рис. 2).

Читайте также: Фильтр воздушный ваз 2113 8 клапанов

Рис. 2. Снижение инвестиционных и эксплуатационных затрат в сбалансированной системе.

Выбор ручных балансировочных и запорных вентилей.

Обычно балансировочные и запорные вентили подбираются по диаметру трубопровода, на котором они устанавливаются. Правильность выбора балансировочного вентиля влияет на точность настройки. Завышенные размеры вентиля (т.е. маленькие значения предварительной настройки) приводят к большим погрешностям регулировки (рис. 3).

Рис. 3. Влияние выбора балансировочного вентиля на точность настройки системы.

Для точной балансировки должна существовать возможность изменения расхода с точностью до 5 %. Приемлемым считается, если предварительная настройка вентиля составила не менее двух оборотов маховика балансировочного вентиля, т.е. используется от 40 до 90 % хода штока. Если для запорных вентилей необходима малая величина сопротивления, то балансировочные вентили призваны создавать большое сопротивление, которое должно быть не менее 3 кПа. Более правильно выбор балансировочного вентиля производить по пропускной способности:

где G — расход, м3/ч; Δр — потери давления на вентиле, бар.

Подбор запорного и балансировочного вентиля (определение значения преднастройки) на ответвлении. Рассмотрим одно ответвление двухтрубного контура отопления многоэтажного здания (рис. 4). Для гидравлической балансировки системы отопления на нагруженных ветках предусматривается обязательная установка балансировочного и запорного вентиля.

Рис. 4. Двухтрубная система отопления многоэтажного здания.

1. расчетный расход теплоносителя через ответвление G == 260 кг/ч (суммарная мощность отопительных приборов W = 6 кВт);
2. потери давления на ветке Δpв = 10 кПа;
3. разность давлений в трубопроводах в точке присоединения ответвления к стояку Δpст = 15 кПа;
4. условный диаметр трубопроводов Dу 15 мм (1/2ʺ).

Решение: 1. Выбираем запорный вентиль с минимальным гидравлическим сопротивлением 4115 11. Потеря давления на запорном вентиле определяется по номограмме (рис. 5).

Рис. 5. Номограмма потерь давления запорного вентиля «Штрёмакс».

2. Определяем необходимое значение потерь давления на балансировочном вентиле Δрбв из уравнения:

Δрст = Δрзв + Δрв + Δрбв ⇒ Δрбв = Δрст – Δрзв – Δрв = 15 – 0,4 – 10 = 4,6 кПа.

Авторитет вентиля составляет:

α = Δрбв/Δрв = 4,6/10 = 0,46 (должен быть 0,35–0,75, но не менее 0,25).

Выбор преднастройки балансировочного вентиля 1 4117 51 с помощью расчетной таблицы ГЕРЦ (табл. 2–3). В табл. 2 представлено начало расчета, в которой указаны балансировочные вентили 4117 М и 4217 GM/GR (в ячейках «Ввод данных» пусто, поэтому в строках «Настройка» также нет данных).

табл. 2. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ.

В табл. 3 в ячейки «Ввод данных» введены расчетные параметры из примера, т.е. расход теплоносителя G = 260 кг/ч и перепад давления на балансировочном вентиле 4,6 кПа. При этом в строках «Настройка» появляются конкретные цифры по преднастройке для балансировочных вентилей, которые могут быть использованы для установки в данную схему при заданных выше параметрах.

табл. 3. Вид расчетной таблицы MS Excel для подбора балансировочных вентилей ГЕРЦ.

Обозначение «Н/Д» переводится как «Нет данных». Также в таблице выделена преднастройка для балансировочного вентиля 1 4117 51 с номинальным диаметром DN = 15 мм, составляющая 2,25 оборота шпинделя. То есть, вентиль в самом начале должен быть полностью закрыт, а потом открыт на 2,25 оборота шпинделя по шкале, расположенной под маховиком. Заметим, что значение предварительной настройки балансировочного вентиля потому и называется предварительным, что окончательная настройка балансировочного вентиля осуществляется при монтаже системы при помощи измерительного прибора. Заметим, что перепад давления на вентиле можно определить при помощи любых стандартных манометров с последующим расчетом расхода теплоносителя через вентиль, однако наиболее точная настройка гарантируется при использовании измерительных компьютеров ГЕРЦ.

Видео:Разборка автоматические балансировочные клапаны серии ASVСкачать

Кавитация

Образования пузырьков пара в потоке воды из-за снижения давления называется кавитацией. Данное явления является негативным и с ним борются всеми доступными способами, так как, кроме ускоренного износа системы, клапан начинает сильнее шуметь при работе.

Существует несколько факторов, влияющих тем или иным образом на возникновении кавитации. Первый из них – температура воды. При росте температуры точка перехода в газообразное состояние становится ближе, поэтому и кавитация более возможна. С давлением все наоборот – высокие значения препятствуют кавитации.

Также существует такой параметр, как кавитационная характеристика клапана. Она определяется конструкцией клапана. Чем дороже и совершеннее балансировочный клапан, тем меньше вероятность того, что кавитация возникнет именно из-за него. Чтобы клапан не шумел, нужно не превышать допустимую скорость потока в 3 м/с.

Может быть интересно Патрон сверлильный: снять, установить, заменить

🎬 Видео

Расчет Kvs балансировочного клапана для балансировкиСкачать

Как правильно подобрать и настроить перепускной клапан?Скачать

Cтатический балансировочный клапан iDROSET® Серии CF | Монтаж и настройкаСкачать

Балансировочный клапанСкачать

Балансировочный клапан VT.054Скачать

Балансировочные клапаны - вебинар 24.12.2020Скачать

6 видео Балансировочный вентиль Серия Элементы системы отопления промышленных объектовСкачать

Балансировочные клапаны - вебинар 12.08.21Скачать

настройка балансировочного клапана Danfoss CNT на подачу при двухтрубной системе отопленияСкачать

⛲️🔵 Балансировочный клапан Zetkama 221 🎥 видео обзор вентиль балансировочный ручнойСкачать