Как подобрать редукционного клапана

Встречали в описании регуляторов давлений следующую рекомендацию: «Не следует подбирать типоразмер клапана по диаметру трубопровода, используйте значение K_vs»? Эта надпись есть практически в любой технической документации на регулирующие клапаны, а также сайтах компаний, занимающихся их продажей.

Вот только, что это за значение K_vs и достаточно ли его для подбора регулятора, практически никто не объясняет. Эта статья поможет вам разобраться, как правильно рассчитать типоразмер любого регулирующего клапана.

В большинстве случаев подобрать регулятор давления под конкретное применение можно без привлечения специалистов. Точный расчет параметров арматуры потребуется для систем, где необходимо высокое качество регулирования или есть особые требования к ее работе, например, ограничения по уровню шума.

Основным параметром, по которому выбирается регулятор давления, является его пропускная способность или то самое значение Kvs. Как его рассчитать и что еще нужно учесть при выборе регулирующего клапана расскажет Андрей Шахтарин, директор компании «КВиП».

Видео:Редукционный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Определение пропускной способности клапана

K_vs, которая указывается в технической документации регулятора давления, — это пропускная способность полностью открытого клапана. Производители обычно указывают диапазон значений K_{vs min}— K_{vs max}, в котором работает устройство. Ваша задача определить необходимую пропускную способность клапана, при которой на заданном расходе будет обеспечено необходимое понижение давления пара, газа или жидкости при его прохождении.

Для каждого типа теплоносителя используется своя формула, учитывающая физические характеристики рабочей среды и перепад давления на входе и выходе:

P₁ — давление на входе регулятора, бар;

P₂ — давление на выходе регулятора, бар;

t₁ — температура среды на входе, oC;

Q — расход для жидкости, м 3 /ч;

Q_N — расход для газов при нормальных условиях, нм 3 /ч;

G — расход для водяного пара, кг/ч;

ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;

p_N — плотность газов при нормальных условиях, кг/нм 3 .

При расчетах учитывайте, что в формуле используется избыточное давление.

Расчетная K_v не учитывает все факторы, влияющие на работу устройства, так что про запас к полученному значению рекомендуется добавить 30%. Поэтому K_v умножаем на коэффициент 1,3 и только после этого подбираем клапан с самым близким значением K_{vs max}.

Однако на этом подбор регулятора давления не заканчивается. Рекомендуется учесть еще несколько показателей, если вы хотите, чтобы:

технологические процессы регулировались более точно;

клапан во время работы не шумел и не «хлопал»;

при эксплуатации регулятора не было особых проблем с кавитацией и, как следствие, эрозионным износом его элементов;

повысилась безопасность производственных процессов;

сократились расходы на техобслуживание системы.

Для нормальной эксплуатации регулирующего клапана важны следующие факторы.

Условный диаметр клапана

Помните рекомендацию в начале статьи? Она рабочая — регуляторы давления действительно никогда не подбираются по диаметру трубопровода. Однако придется рассчитать условные параметры подводящей линии. Особенно это касается редукционного клапана, который обязательно устанавливается с обвязкой (об этом мы писали в этой статье). Для определения диаметра используем следующую формулу:

w — рекомендуемая скорость потока среды, м/c;

Q — рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d — диаметр трубопровода, м.

Регулятор может иметь диаметр на одну-две ступени меньше полученного значения. Если подобрать подходящий регулирующий клапан нет возможности, допустимо выбрать модель с более низкой пропускной способностью K_vs.

Условное давление

Этот параметр определяет допустимое рабочее давление для арматуры при нормальной температуре (20 o C). При нагреве механические свойства и эксплуатационные характеристики конструкционных материалов снижаются. Поэтому реальное допустимое давление для арматуры будет ниже. Насколько измениться значение зависит от материала изготовления клапана. В приведенной таблице приведена зависимость максимального рабочего давления от температуры для серого чугуна, углеродистой и нержавеющей стали.

Риск возникновения кавитации

При больших перепадах давления это одна из самых больших проблем, приводящая к быстрому выходу из строя клапана. Особенно сильно эффект проявляется при использовании регуляторов давления пара после себя. Проверить возможность возникновения кавитации можно по формуле:

P₁ – давление на входе регулятора, бар;

∆P – перепад давления на клапане, бар.

Кавитация возникнет, если условие соблюдается.

Уровень шума

Регулирующий клапан будет шуметь и хлопать, если скорость среды, проходящей по трубопроводам будет выше рекомендуемой. Рассчитать фактическую скорость можно по формуле:

w – скорость потока среды, м/c;

Q – рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d – диаметр трубопровода, м.

Рекомендуемые скорости для всех типов сред приведены в таблице.

Снизить уровень шума можно, установив клапан в специальном исполнении или смонтировав виброкомпенсаторы на участках до и после регулятора.

Допустимый перепад давления на клапане

Для ряда регуляторов давления пара после себя ограничено отношение входного давления к выходному, так как при превышении перепада давления клапан не сможет закрыться. При выборе такого устройства можно не беспокоиться о кавитации — ограничение по этому параметру ее полностью исключает.

Соблюдение перечисленных рекомендаций поможет вам выбрать оптимальную модель регулирующего клапана, который будет не только эффективно, но и долго работать. Также вы можете обратиться за помощью к нашим специалистам — мы ответим на все ваши вопросы и поможем подобрать подходящий регулятор. Связаться с нами можно любым удобным способом.

Читайте также: Воздушные клапаны в иркутске

Видео:Редукционный клапан.Скачать

Почти всё про редукционный клапан для воды в квартире

Видео:Редуктор давленияСкачать

Вступление

Если в вашей водопроводной системе слишком высокое давление воды (гудят краны при открывании воды), то вам нужно дополнительное оборудование для его снижения. Называется такое оборудование редукционный клапан для воды, который сейчас часто используют в квартирах и частных домах.

Видео:Редуктор давления воды (регулятор)Скачать

Что такое редукционный клапан для воды

Прежде всего, у редукционного клапана есть парочка иных названий, которые более наглядно раскрывают его назначение. Редукционный клапан так же называют редуктор или клапан для понижения давления или регулятор давления воды. Латинское слово reducere собственно и означает «уменьшать».

С помощью редуктора вы можете добиться понижения давления воды в трубопроводе и поддерживать его в заданном значении независимо от напора воды на входе.

Проще говоря, если в вашем доме в системе водопровода давление в водопроводе слишком высокое (например 6,5 бар), то редукционный клапан для воды сможет давление снизить (например до 3 бар). Помимо снижения, клапан будет поддерживать выставленное давление (например 3 бара), даже если давление на входе упадет (с 6,5 до 5 бар) или повысится до 10 бар (без гидроудара).

Примечание: От гидроударов редуктор давления не спасает. Более того гидроудар может вывести редуктор из строя.

Кроме этого специальные редуктора могут не только понижать, но и поддерживать нужное давление воды в системе, если водозабор в системе увеличивается. Например, в квартире сразу включили воду в душе, на кухне и спустили воду в унитазе. Повторюсь, функцию поддержки динамического давления «после себя» имеют не все редуктора, я знаю Valtec и Honeywell.

Видео:Принцип действия редукционного клапана "после себя" модели BERMAD 720Скачать

Как выбрать редуктор давления для квартиры

Во-первых, редуктора для воды бывают поршневого и мембранного типа. Первые дешевле, вторые дороже, но дольше служат, так как у них нет трущихся деталей.

Во-вторых, редуктор может(!) комплектоваться манометром. Разница в цене редукторов с манометром и без него около 300 рублей.

Манометр нужен для настройки клапана. Если на клапане есть регулировочная шкала, манометр не нужен, хотя и может быть (как на фото).

Если в системе есть отдельный манометр, то манометр на редукторе не нужен. Манометр не нужен для работы клапана, он нужен для его регулировки и контроля.

В третьих, если в вашей квартире точек водозабора более трех, то покупать нужно редуктора на ¾, даже если ввод в квартиру выполнен трубами ½. Подключение через переходники.

Видео:Эксперименты: Заклинил редукционный клапан давления маслаСкачать

Как и где нужно ставить редукционный клапан для воды

Вопрос установки клапана остается дискуссионным, хотя специалистам всё ясно.

Во-первых «как», если в инструкции не оговорено иное, то устанавливать редукционный клапан можно на горизонтальных, вертикальных и наклонных участках водопровода. Однако ставить его «кверху ногами» нельзя, пружина клапана прямого действия не может работать в перевёрнутом состоянии.

Во-вторых «где». Повторюсь, задача водяного редуктора снизить давление воды в системе, а НЕ стать заслоном гидроудара. Он может уменьшить давление воды, как для всей системы, так и для отдельного прибора (например котла или душевой кабины).

Идеальный редуктор решает две задачи:

• снизить давление статической (закрытой) системы на все клапана и смесители в квартире;
• регулировать давление на выходе динамической системы, когда вода потребляется.

Здесь важно еще раз отметить, не все редуктора могут сразу выполнять две перечисленные задачи. Редуктора, которые не только понижают, но и поддерживают давление в системе стоят гораздо дороже.

Куда ставить редуктор давления в квартире?

Итак, для всей квартиры редуктор нужно ставить сразу после пары входной перекрывающий вентиль с фильтром грубой очистки (смотреть схему).

На корпусе клапана есть стрелка указывающее направление движения воды. Это нужно учесть при установке.

Видео:Редукционный клапан и регулировка давления. Когда знания экономят деньги или не будь лохом!Скачать

Установка клапана давления

Как видите на фото редукторов выше (с и без манометра) устройства могут быть укомплектованы установочными штуцерами, а могут продаваться без них.

Штуцера клапанов играют ту же роль, что и при установке счетчиков воды. Они позволяют врезать клапан в систему без её кардинальной разборки. Диаметр штуцеров, как и диаметры входа/выхода клапана, подбирается по диаметру водопроводных труб. Диаметры входа/выхода клапана указаны на корпусе.

Обратите внимание, что вход и выход клапана могут иметь различные типы резьб. Они могут быть внутренние (например ½F или 3/4F) или наружные (½M или 3/4M). Если нужно сделать переход, то нужно использовать переходник, например переходник (1/2F – 1/2M), в сленге сантехников — футорка.

Видео:Редукционный гидравлический клапан VRPRLСкачать

Настройка (регулировка) клапана давления

Клапан прямого действия настраивается вращением регулировочного винта (или ручки) после заполнения системы водой. Вращая винт вы снижаете давление системы на выходе клапана.

Если клапан укомплектование манометров, то регулировка выходного давления производим по этому манометру. Если манометра нет в комплекте, то ставим манометр после клапана (в месте отбора импульса).

В эксклюзивных вариантах монтажа ставят редукционный клапан для воды без манометра, а манометры ставят до и после клапана. Также в вариантах проектного (до эксплуатационного) монтажа, когда много места можно соблюсти следующие рекомендации (если нет другого в инструкции):

• До клапана нужен фильтр грубой очистки (его ставят всегда);
• В системах, где недопустимо повышение давления выше настроенного (например водогрейных котлах), после клапана нужен предохранительный клапан;
• Для обслуживания клапана до и после него нужно установить шаровые краны.

Пример, как ставить редукционный клапан для воды при горизонтальном монтаже со счетчиком вы видите на рисунке. Другие 7 схем защищенной установки редуктора в следующей статье.

Читайте также: Термосмесительные клапаны для гвс

Видео:работа редукционного клапанаСкачать

Редукционный клапан для воды в квартире: до или после счетчика?

Вы наверняка обратили внимание, что на рисунках и фото используемых в статье редуктора стоят в разных местах, а именно до и после счетчика расхода воды. Поясню почему:

Редукционный клапан для воды в квартире, обычно ставят до счетчика, если вам нужно отрегулировать давление для всей квартиры.

Если вам важно снизить давление воды для конкретного прибора, например водогрейного котла или дорогой душевой кабины, то редуктор давления можно ставить перед этим прибором, а не до счетчика.

В загородных домах, особенно индивидуального водоснабжения, чтобы уберечь редуктор от гидроудара, его ставят после счетчика, перед обратным клапаном, тонким фильтром и шаровым краном ревизии.

Видео:надёжный способ вынуть редукционный клапанСкачать

Заключение

В этой статье мы посмотрели на редукционный клапан для воды, используемый в квартире, прямого действия. В следующих статьях я продолжу тему редукторов.

Видео:КАК ВЫКРУТИТЬ РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН,МАСЛЯНЫЙ НАСОС ВАЗ 2114!Скачать

Редукционный клапан давления

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Видео:Настройка предохранительного клапанаСкачать

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

• Водопроводные распределительные сети.
• Насосные установки.
• Оросительные системы.
• Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

• Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
• Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
• Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

• При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
• Защита от бросков.
• Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
• Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Видео:💧 РЕГУЛИРОВКА предохранительного/обратного клапана давления бойлера (водонагревателя). Зачем болтик.Скачать

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

• Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
• Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

• Воздух.
• Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
• Масло в системах смазки и гидравлики.
• Вода в сетях водоснабжения и канализации.
• Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Видео:Редукционный клапанСкачать

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

• Понижение давления в отводе от главной магистрали.
• Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
• Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Видео:Растёт давление! Клапан виноват?Скачать

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

• Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
• По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
• Сверху золотник поджат пружиной.
• Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Р_н) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Р_ред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Р_н начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Р_ред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Р_н воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Р_ред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Р_ред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Р_ред.

Как только Р_ред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Р_н начнет увеличиваться. Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Читайте также: Где отрегулировать клапана рено логан

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Р_ред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан. Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Р_ред также снижается до установленной величины.

Видео:тнвд ve редукционный клапан регулировкаСкачать

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Р_н). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Р_н поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Р_ред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Видео:Редукционный клапан заменаСкачать

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

• Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
• На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Видео:Не качает маслянный насос. Устанавливаю новую пружину на редукционный клапан. Какой результат?Скачать

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

• При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
• Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
• Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
• Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
• Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
• При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Видео:Победил редукционный клапан на Веста 1,8Скачать

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

🎬 Видео

ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ ЗАСТОПОРИТЬ РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН НА КАММИНС ?Скачать