Системы централизованного теплоснабжения — источник производства тепловой энергии работает на теплоснабжение группы зданий и связан транспортными устройствами с приборами потребления тепла.
- 5. Подбор клапанов регулирующих устройств
- Пропускная способность
- Расчетный расход теплоносителя
- Расчетный перепад давлений
- Пример 1
- Пример 2
- Пример 3
- Регулятор перепада давления: принцип работы, конструкция
- Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности
- Принцип работы регулятора перепада давления
- Область применения
- Видео
- Видео
5. Подбор клапанов регулирующих устройств
Принцип подбора клапанов — общий для всех исполнительных механизмов регулирующих устройств (регуляторов температуры и давления прямого действия, регулирующих клапанов с электроприводами). Он также может использоваться при выборе балансировочной, подпиточной (соленоидных клапанов) и другой трубопроводной арматуры. Регулирующий клапан должен пропустить в бескавитационном и бесшумном режиме расчетное количество теплоносителя через теплоиспользующую систему при заданных параметрах теплоносителя, обеспечив требуемое качество и точность регулирования (в совокупности с исполнительными устройствами и регулирующими приборами).
Пропускная способность
В основе подбора регулирующего клапана лежит его условная пропускная способность $K_ $, которая соответствует расходу $G$ (м 3 /ч) холодной воды ($Т = 20$ °C), проходящей через полностью открытый клапан при перепаде давлений на нем $ΔР_ = 1$ бар. $K_ $ — конструктивная характеристика клапана. При выборе клапана его $K_ $ должна быть равна или близка значению требуемой пропускной способности $K_v$ с рекомендуемым запасом:
Требуемая пропускная способность определяется в зависимости от расчетного расхода теплоносителя через клапан и от фактического перепада давлений на нем по формуле, м3/ч:
где $G_р$ — расчетный расход теплоносителя через клапан, м 3 /ч; $ΔР_ $ — заданный перепад давлений на клапане, бар.
Расчетный расход теплоносителя
Системы отопления и вентиляции. При определении требуемой пропускной способности регулирующего клапана для систем отопления и вентиляции расчетный расход теплоносителя $G_ $ определяется по их тепловой нагрузке $Q_ $ (кВт) и температурному перепаду $ΔT = (Т_1 – Т_2)$ в контуре, где установлен клапан, м3/ч:
При этом температурный перепад принимается по температурному графику при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления (например, 150–70 °C).
Система ГВС. Подбор регулирующих клапанов для подогревателей сис-темы ГВС производится при расходе греющего теплоносителя, который определяется по максимальной часовой тепловой нагрузке на ГВС $Q_ $ (кВт) и перепаду температур греющего теплоносителя в точке излома температурного графика (например, 70–40 °C). Расчетный расход теплоносителя через клапан системы ГВС при непосредственном водоразборе из тепловой сети принимается в размере максимального часового расхода горячей воды для хозяйственно-питьевых нужд или на технологический процесс.
Пропускная способность клапанов регулирующих устройств, обслуживающих одновременно систему отопления и систему ГВС, например общего для этих систем регулятора перепада давлений, определяется:
- при одноступенчатом нагреве воды для системы ГВС — по сумме их расчетных расходов;
- при двухступенчатой смешанной схеме нагрева воды (I ступень водоподогревателя и система отопления подключены к тепловой сети последовательно, II ступень — параллельно системе отопления) — по сумме расчетных расходов на отопление и ГВС с коэффициентом 0.8.
Система подпитки. При выборе подпиточных устройств расчетный часовой расход берется в размере 20 % от полного объема воды в системе теплопотребления, включая подогреватель и расширительный сосуд. Объем воды в системе отопления с достаточной точностью можно принимать из расчета 15 л на каждый кВт тепловой мощности системы.
Расчетный перепад давлений
Выбор расчетного перепада давлений на регулирующих клапанах — наиболее сложно решаемая проблема. Если расход теплоносителя через клапан задан однозначно, то перепадом давлений на нем можно варьировать. От принятого перепада давлений зависит не только калибр клапана, но также работоспособность и долговечность регулирующего устройства, бесшумность его функционирования, качество регулирования. Выбор перепада давлений для всех регулирующих клапанов теплового пункта следует производить комплексно, во взаимосвязи, с учетом конкретных условий и приведенных ниже требований. Исходной величиной для выбора перепада давлений на регулирующих клапанах теплового пункта является перепад давлений в трубопроводах тепловой сети на вводе в здание (на узле ввода теплового пункта) $ΔР_с$. Обычно перепад давлений на вводе в здание принимается по официальным данным теплоснабжающей организации с запасом 20% ($0.8·ΔР_с$). Для обеспечения качественного процесса регулирования и долговечной работы регулирующего клапана перепад давлений на нем должен быть больше или равен половине перепада давлений на регулируемом участке:
Читайте также: Веза канал регуляр 80 50 унифицированный канальный воздушный клапан
Регулируемый участок — это часть трубопроводной сети с теплоиспользующей установкой, где расположен клапан, между точками со стабилизированным перепадом давлений или при его колебаниях в пределах ±10 %.
Рекомендуемое абсолютно минимальное значение перепада давлений на регулирующем клапане $ΔР^ _ = 0.3$ бар. В то же время перепад давлений на клапане не должен превышать предельно допустимое значение, гарантирующее работу клапана в бескавитационном режиме. Проверку клапана на возникновение кавитации следует осуществлять при температурах проходящего через него теплоносителя. С этой целью для выбранного клапана определяется предельно допустимый перепад давлений $ΔР^ _ $ и сравнивается с принятым перепадом при расчете $K_v$. Предельно допустимый перепад давлений на регулирующем клапане рассчитывается по формуле, бар:
где $Z$ — коэффициент начала кавитации. Принимается по каталогам на регулирующие клапаны в зависимости от их типа и диаметра; $P_1$ — избыточное давление теплоносителя перед регулирующим клапаном, бар; $Р^ _ $ — избыточное давление насыщенных паров воды в зависимости от ее температуры $Т_1$ в бар. Если рассчитанный $ΔР^ _ $ окажется меньше принятого ранее $ΔР_ $, то необходимо либо уменьшить заданный перепад давлений на клапане путем перераспределения его между элементами трубопроводной сети, в том числе за счет дополнительной установки какого-либо дросселирующего устройства (например, ручного балансировочного клапана) перед клапаном, либо переместить клапан на обратный трубопровод, где температура теплоносителя менее 100 °C. При применении не разгруженного по давлению клапана перепад давлений на нем не должен превышать также предельного значения, свыше которого клапан не будет закрываться под воздействием привода, у которого ограничено усилие. Во всех случаях в целях минимизации шумообразования перепад давлений на регулирующих клапанах рекомендуется принимать не более 2.5 бар.
Регулирующие клапаны в сочетании с электрическими приводами имеют относительный диапазон регулирования не менее 1:30, т. е. клапан обеспечивает пропорциональное регулирование при уменьшении расхода проходящей через него среды по сравнению со значением $K_ $ в 30 раз. Если требуется расширить диапазон регулирования, можно установить два клапана параллельно: один — с бóльшей пропускной способностью, подобранный на номинальный расход теплоносителя, а второй — с мéньшей пропускной способностью, рассчитанный на пропуск 1/30 части номинального расхода. При этом электрические соединения клапанов должны быть выполнены таким образом, чтобы сначала открывался «маленький» клапан и только после его полного открытия — «большой». Для обеспечения такой последовательности работы клапанов можно использовать их концевые выключатели (встроенные или дополнительные). Для системы подпитки перепад давлений на соленоидном клапане определяется как разность между требуемым статическим давлением в системе теплопотребления при ее независимом присоединении к тепловой сети и давлением перед клапаном (в обратном трубопроводе тепловой сети или создаваемое подпиточным насосом). Определение расчетных параметров и последовательность выбора регулирующих клапанов проиллюстрированы в приведенных ниже примерах.
Пример 1
Подобрать регулирующий клапан при следующих условиях:
- клапан устанавливается на обратном трубопроводе после теплоиспользующей установки;
- теплоноситель — вода с температурой в обратном трубопроводе: $Т_2 = 70$ °C;
- потери давления в теплоиспользующей установке (в сети): $ΔР_ = 1.5$ бар;
- располагаемый напор на регулируемом участке произвольный (определяется по результатам подбора клапана);
- расчетный расход теплоносителя: $G_р = 10$ м 3 /ч.
Решение 1. Расчетный перепад давлений на клапане из условия $ΔР_ ≥ 0.5·ΔР_ $, т.е. $ΔР_ ≥ ΔР_ $, принимается равным $ΔР_у$, бар:
2. Рассчитывается требуемая пропускная способность клапана по формуле, м 3 /ч:
3. Из технического каталога выбирается клапан Ду 25 с $K_ = 10$ м 3 /ч (ближайший больший к $K_v$).
Пример 2
Выбрать регулирующий клапан при следующих исходных данных:
- теплоноситель — вода с температурой: $Т_1 = 150$ °C, и давлением насыщенных паров: $Р_ = 3.85$ бар;
- избыточное давление теплоносителя перед клапаном: $Р_1 = 7$ бар;
- предварительно заданный перепад давлений на регулирующем клапане: $ΔР_ = 2.5$ бар;
- расчетный расход теплоносителя: $G_р = 40$ м 3 /ч.
Решение 1. Рассчитывается требуемая пропускная способность клапана по формуле, м 3 /ч:
2. Из каталога «Регулирующие клапаны с электроприводами и гидравлические регуляторы температуры и давления» предварительно выбирается клапан Ду 50 с $K_ = 32$ м 3 /ч и коэффициентом начала кавитации $Z = 0.5$.
3. Рассчитывается предельно допустимый перепад давлений на клапане с запасом 10 %, бар:
4. Так как принятый первоначально перепад давлений на клапане оказался больше предельно допустимого по условиям кавитации ($ΔР_ = 2.5 > ΔР^ _ = 1.4$), $K^ _ пересчитывается при $ΔР_ = 1.4$ бар, м3/ч:
5. По скорректированному значению $K_v$ выбирается клапан Ду 65 с $K_ = 50$ м 3 /ч и коэффициентом начала кавитации $Z = 0.5$.
Пример 3
Выбрать моторные регулирующие клапаны и клапаны регуляторов перепада давлений для теплового пункта.
- Теплоноситель — вода, подаваемая из закрытой системы теплоснабжения по температурному графику с «летней» срезкой для ГВС.
- Расчетная температура теплоносителя в тепловой сети: $Т_1 = 150$ °C и $Т_2 = 70$ °C. Температура в точке «излома» графика: $T’_1 = 70$ °C и $T’_2 = 40$ °C.
- Избыточное давление в трубопроводах тепловой сети: подающем: $Р_1 = 12$ бар, обратном: $Р_2 = 4$ бар.
- Расчетная тепловая нагрузка: на отопление: $Q_О = 1000$ кВт, на вентиляцию: $Q_В = 2000$ кВт, на ГВС: $Q_ = 500$ кВт.
- Потеря давления: в системе отопления: $∆Р_О = 0.5$ бар, в системе вентиляции: $∆Р_В = 1$ бар, в первой ступени водоподогревателя ГВС (по греющей воде): $∆Р_ = 0.3$ бар, во второй ступени водоподогревателя ГВС (по греющей воде): $∆Р_ = 0.2$ бар.
Решение 1. Расчетный расход через регулирующий клапан в узле приготовления теплоносителя для системы отопления рассчитывается по формуле, м 3 /ч:
$$G_ = 0.86 · Q_О / (T_1–T_2) = 0.86 · 1000 / (150 – 70) = 10.75.$$
2. Расчетный расход через клапан регулятора перепада давлений для системы вентиляции, м 3 /ч:
$$G_В = 0.86 · Q_В / (T_1 – T_2) = 0.86 · 2000 / (150 – 70) = 21.5.$$
3. Расчетный расход через регулирующий клапан системы ГВС, м 3 /ч:
$$G_ = 0.86 · Q_ / (T’_1 – T’_2) = 0.86 · 500 / (70 – 40) = 14.33.$$
4. Расчетный расход через клапан регулятора перепада давлений РПД1 для систем отопления и ГВС, м 3 /ч:
$$G_ = 0.8 · (G_О + G_ ) = 0.8 · (10.75 + 14.33) = 20.06.$$
5. Предельно допустимый перепад давлений по условию бескавитационной работы на клапанах регуляторов перепада давлений для систем отопления с ГВС ($∆P^ _ $) и системы вентиляции ($∆P^ _ $) при $Z = 0.5$ (рекомендуемое значение для предварительного расчета) и $Р_ = 3.85$ бар, бар:
6. Принимаем перепад давлений на регуляторах перепада давлений с запасом 10 %, бар:
7. Давление в подающем трубопроводе перед регулирующими клапанами систем отопления и ГВС, бар:
8. Предельно допустимый перепад давлений по условию бескавитационной работы на регулирующих клапанах системы отопления ($∆Р_ $) и ГВС ($∆Р_ $) при предварительно принятом $Z = 0.5$ и $Р_ = 3.85$ бар, бар:
9. Принимаем перепад давлений на клапанах систем отопления и ГВС с запасом 10 %, бар:
10. Излишний напор в кольце систем отопления и ГВС гасим на дополнительно устанавливаемом на вводе ручном балансировочном клапане БКI, принимая располагаемый напор на вводе с запасом 10 %, бар:
$$∆Р_ = 0.9 · (Р_1 – Р_2) – ∆Р_ – ∆Р_ – ∆Р_ = 0.9 · (12 – 4) – 3.7 – 2 – 0.3 = 1.2.$$
11. Излишний напор в кольце системы вентиляции гасим на дополнительно устанавливаемом ручном балансировочном клапане БК2, бар:
$$∆Р_ = 0.9 · (Р_1 – Р_2) – ∆Р_ – ∆Р_ – ∆Р_В = 0.9 · (12 – 4) – 1.2 – 3.7 – 1 = 1.3.$$
12. Требуемая пропускная способность регулирующих клапанов, м 3 /ч:
13. Клапаны выбираются по каталогу на основе требуемых пропускных способностей: для отопления: Ду = 25 мм c $K_ = 10$ м 3 /ч и $Z = 0.5$; для ГВС: Ду = 32 мм c $K_ = 16$ м 3 /ч и $Z = 0.5$; для РПД1: Ду = 32 мм c $K_ = 16$ м 3 /ч и $Z = 0.55$; для РПД2: Ду = 32 мм c $K_ = 16$ м 3 /ч и $Z = 0.55$.
Администратор сайта: Колосов Михаил
email:
Copyright © 2011-2021. All rights reserved.
Видео:Как настроить регулятор перепада давления по расходу?Скачать
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.
Видео:Автоматические регуляторы перепада давления прямого действия Danfoss. Настройка регуляторов DPR, AFPСкачать
Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности
Danfoss APT, DN32, артикул — 003Z5704.
Существует два вида регуляторов, которые имеют принципиальные отличия:
- 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.
- 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.
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.
Видео:Как настроить регулятор перепада давленияСкачать
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.
Видео:ИТП. Регулятор перепада давления Danfoss. Принцип работы.Скачать
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.
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:#инженерные heatрости: регулирующий блок регулятора перепада давленияСкачать
Видео
📺 Видео
Редуктор давленияСкачать
Регулятор перепада давления DN.RU PRDСкачать
Механический регулятор перепада давления. Подробный разборСкачать
Запуск двухтрубной системы отопления. Автоматический балансировочный клапан Danfoss APTСкачать
Обучающее видео по продукции: " Регуляторы давления RDT производства ООО "Теплосила"Скачать
Тестирование автоматических регуляторов перепада давления: Новинка рынка VS SANEXT DPVСкачать
Как работает редуктор давления водыСкачать
Регулятор перепада давления в системе отопления частного домаСкачать
Устройство работы регулятора давления "после себя", с пилотным 3х-ходовым управлением.Скачать
Автоматический регулятор перепада давления Герц 4002 та 4202Скачать
Автоматические балансировочные клапаны, регулятор перепада давленияСкачать
Замена мембраны в регуляторе перепада давления RDTСкачать
неравномерное давление в водопроводе? как настроить редуктора без манометров.Скачать
«КПСР Групп». Сборка регулятора перепада давления. Часть VI. Арматуростроение стран СНГСкачать
как настроить автоматический балансировочный клапан ASV-PV, DanfossСкачать