|
Арматура для систем водоснабжения / Клапаны понижения давления / Клапаны понижения давления, вопросы подбора и эксплуатации
| |
|
Стандартные вопросы по эксплуатации клапанов понижения давления Элекстро-кам
|
|
|
| |
|
Общая информация по клапанам понижения давления Элекстро-кам
|
-
Клапаны понижения давления служат для уменьшения давления входящего потока до значения давления, требуемого на выходе и постоянного поддержания этого давления вне зависимости от расхода. Такие клапаны также принято в России называть регуляторами давления, редукционными клапанами или просто, редукторами.
Клапан понижения давления следует монтировать в следующих случаях:
- Если статическое давление превышает 5 бар (1 бар = 0,1 Мпа)
- Чтобы предотвратить скачки давления в сети питьевой воды выше предусмотренного значения.
- Когда рабочее давление перед предохранительным клапаном может превысить 80% давления его срабатывания. Например, если давление срабатывания предохранительного клапана составляет 6 бар, клапан понижения давления монтируется, если статическое давление превышает 4,8 бар.
- В случае, если многоэтажные здания подпитываются водой от общего насоса и когда необходимо обеспечить наличие участков с разным давлением.
- Рассмотрим принцип работы самых простых клапанов понижения давления (у Элекстро-кам это серии D04, D06F, D15P, D17P, а также комбинированные фильтры FK06 и HS10S, в состав которых входит клапан понижения давления D06F)
- Такие клапаны содержат систему мембрана (2)-пружина (1), которая открывает или закрывает клапан в зависимости от величины давления на выходе из клапана понижения давления.
-
- Другие узлы клапана – неподвижное седло клапана (3) и подвижный диск клапана (4). Давление на входе действует на камеру I, а давление на выходе – приложено к камере II.
- Клапан действует по принципу равновесия сил (третий закон Ньютона). Усилие, развиваемое мембраной, действует против усилия сжатия пружины. При отборе воды давление на выходе, а следовательно, усилие развиваемое мембраной, падает, при этом возникает дисбаланс сил мембраны и пружины, заставляющий клапан открыться. После этого давление на выходе (в камере II) возрастает до тех пор, пока усилия мембраны и пружины не сравняются.
- Для того, чтобы снять любое воздействие давления на входе на давление за клапаном, необходимо нейтрализовать любое влияние, которое давление на входе может оказывать на диск клапана. Самый простой вариант – это применение уравновешивающего поршня (5) на рис.1, площадь которого равна площади диска клапана (4). Силы, создаваемые исходным давлением на диске клапана и на уравновешивающем поршне, равны. Однако они направлены противоположно друг другу и, поэтому, уравновешиваются.
- В клапанах D06F (рис. 2) схожая задача решается фиксацией диска клапана (4) и приданием подвижности седлу клапана в регулирующей втулке (6). Так как давление на входе в равной мере приложено к верхней и нижней кольцевым поверхностям втулки, силы давления уравновешиваются и поэтому не вляиют на давление на выходе.
|
 вверх
|
| |
|
Определение условного диаметра Ду
|
- Для обеспечения бесперебойной работы системы условный диаметр регулятора давления не следует выбирать просто равным диаметру трубопровода, потому что в этом случае есть вероятность того, что будет выбран клапан завышенного диаметра. При этом расход может быть настолько малым, что регулирующий клапан будет работать практически в закрытом положении, при котором возможна нестабильность в работе.
- Основным определяющим фактором при выборе клапана, регулирующего давление, является суммарный расход, который требуется отбирать на выходе каждой регулирующей системы. В случае снабжения водой жилых зданий следует соблюдать местные нормативы.
| Условный диаметр |
Пиковый расход Vs |
| Жилые здания |
Промышленные здания |
| Ду |
л/с |
м3/час |
л/с |
м3/час |
| 15 |
0,5 |
1,8 |
0,5 |
1,3 |
| 20 |
0,8 |
2,9 |
0,9 |
3,3 |
| 25 |
1,3 |
4,7 |
1,5 |
5,4 |
| 32 |
2,0 |
7,2 |
2,4 |
8,6 |
| 40 |
2,3 |
8,3 |
3,8 |
13,7 |
| 50 |
3,6 |
13,0 |
5,9 |
21,2 |
| 65 |
6,5 |
23,0 |
9,7 |
35,00 |
| 80 |
9,0 |
32,0 |
15,3 |
55,0 |
| 100 |
12,5 |
45,0 |
23,3 |
83,0 |
| 125 |
17,5 |
63,0 |
34,7 |
125,0 |
| 150 |
25,0 |
90,0 |
52,8 |
190,0 |
| 200 |
40,0 |
144,0 |
92,0 |
330,0 |
| 250 |
75,0 |
270,0 |
139,0 |
500,0 |
|
|
вверх
|
| |
|
Особенности монтажа
|
- В процессе монтажа следует учитывать или соблюдать несколько основных правил
| Монтировать в «центральном» положении, т. е. В месте перехода от сети снабжения к своей системе или к специальным рабочим секциям. |
|
|
Оборудование, регулирующее давление, выбирается с учетом заданного давления во всей системе, расположенной после него. Там, где давление в системе является переменным (например, там, где давление холодной воды больше, чем давление горячей воды), байпас от холодной воды к горячей может стать причиной роста давления в системе горячей воды, что, в свою очередь, может привести к неправильной работе клапана. |
| Монтировать в местах, защищённых от минусовой температуры. |
|
|
Это предотвратит риск повреждения или разрушения оборудования из-за замерзания. |
| Монтировать клапаны с прозрачной чашей (на холодную воду) в местах вне зоны действия прямых лучей солнца. |
|
|
Во избежание преждевременного старения материала, из которого изготовлены прозрачные чаши клапанов (обычно на холодную воду), рекомендуется монтировать клапан вне зоны действия прямых УФ-лучей. Если такой возможности нет, рекомендуется использовать клапан с металлической чашей (обычно на горячую воду) |
| Обеспечить доступ к оборудованию |
|
|
Упрощает регулярное техническое обслуживание |
| Предусмотреть достаточное место над и под прибором |
|
|
Облегчает обслуживание внутренних частей (демонтаж пружины, чашки фильтра, модификация клапана в фильтр обратной промывки с помощью узла FN09) |
| Монтировать без механических напряжений |
|
|
Это предотвратит утечки через уплотнения в местах соединений |
| Предусмотреть отсечные устройства (например, вентили) до и после прибора |
|
|
Необходимое условие для проведения обслуживания оборудования |
| Устанавливать перед клапаном фильтр (в FK06 и HS10S фильтр совмещен с клапаном) |
|
|
Уменьшает износ механизма клапана и способствует нормальной работе клапана. |
| Монтировать клапаны чашей вниз |
|
|
Собранная на защитной сетке вкладыша клапана грязь легко удаляется путём очистки или смены вкладыша |
| Монтировать клапаны понижения давления параллельно (при необходимости) |
|
|
Требуется, если надо сохранить непрерывность подачи воды во время технического обслуживания прибора. Если на случай технического обслуживания предусмотрен обводной канал, то вода должна течь через обе ветви. При неконтролируемых байпаса есть вероятность того, что после окончания технического обслуживания клапана байпас не будет перекрыт, что приведет к неправильной работе клапана. |
| Клапаны условным диаметром от 80 мм следует ставить горизонтально, с вертикальным положением пружины |
|
|
Чем больше диаметр, тем больше вес клапана. Если пружина расположена горизонтально, то вес приходится только на одну сторону уплотнений и направляющих устройств, а это ведет к усилению износа и преждевременному выходу клапана из строя |
| После клапана предусматривать прямолинейный участок трубы, длина которого впятеро превышает условный диаметр . |
|
|
Обычно клапаны понижения давления используются только как одно из устройств, работающих в более сложной системе. Наличие такого прямолинейного участка во многих случаях позволяет предотвратить неустойчивую работу. |
- Регулятор давления D06F испытывается на защиту от шума с уровнем шумового давления < 20 дБ. Это соответствует наивысшему классу защиты от шума – классу I. Ниже, на рис. 3, приведен сравнительный уровень шума.
|
|
вверх
|
| |
|
Решение проблем
|
- Наиболее типичные вопросы, возникающие при эксплуатации клапанов понижения давления, отмечены знаком !
! Давление на выходе медленно растет, несмотря на центральное положение клапана понижения давления |
| Причины |
|
|
Меры |
| Выходной трубопровод целиком или частично расположен в зоне повышенных температур. При нулевом расходе вода в трубе нагревается от температуры на входе (обычно около +10 oС) до комнатной температуры. Это приводит к расширению воды и росту давления. |
|
|
Если проложить трубопровод в более холодном месте невозможно, поставить предохранительный клапан, который предотвратит рост давления выше величины, равной рабочему давлению. Например, Элекстро-кам SM152 необходимого присоединения. |
| При нулевом потоке давление на выходе быстро растёт, сравниваясь с давлением на входе |
| Причины |
|
|
Меры |
| Попадание грязи или повреждение седла/диска клапана мешает плотному закрытию клапана. |
|
|
Провести технический уход клапана понижения давления. В случае необходимости, заменить изношенные детали и поставить перед клапаном понижения давления сетчатый фильтр или фильтр со сменным , например, нитяным картриджем, для защиты от попадания грязи. |
| Компоненты уплотнения изношены в результате длительной работы. |
|
|
Заменить изношенные детали. |
| Износ деталей уплотнения, вызванный установкой клапана горизонтально, с пружиной в горизонтальном положении. Проблема связана, в основном, с фланцевыми клапанами большого размера, у которых внутренние большие детали обладают большим весом и нагрузка приходится на одну сторону, вызывая износ. |
|
|
Для предотвращения неравномерного бокового износа уплотнений рекомендуется устанавливать клапан в таком положении, когда пружина располагается в вертикальном положении. |
| ! При наличии потока давление на выходе быстро падает |
| Причины |
|
|
Меры |
| Это связано с давлением, необходимым для открытия клапана. Перепад давления, необходимый для открытия клапана в самом начале возникновения течения, может быть до 0,8 бар для стандартных клапанов и до 0,4 бар для клапанов низкого давления. |
|
|
НИКАКИХ действий не требуется. Давление, необходимое для открывания клапана, зависит от конструктивной модели. |
| Забит входной сетчатый или тонкий фильтр. |
|
|
Прочистить фильтр. |
| Давление на входе не постоянно. Забит расположенный выше по схеме фильтр очистки воды (сетчатый, картриджный, может, фильтр в водосчетчике). |
|
|
Очистить установленный выше по схеме префильтр. |
| Не полностью открыт запорный вентиль до или после клапана понижения давления. |
|
|
Открыть вентиль полностью. |
| Движению мешает грязь на внутренних подвижных деталях.. |
|
|
Провести технический уход клапана понижения давления. |
| Отсутствие потока |
| Причины |
|
|
Меры |
| Клапан понижения давления установлен задом наперёд (не по ходу потока), стрелка направления это показывает. |
|
|
Правильно установить клапан. (поток согласно стрелке). |
| ! Неустойчивое регулирование давления, вызывающее колебания давления на выходе |
| Причины |
|
|
Меры |
| Клапан работает в диапазоне, в котором он практически закрыт (вероятно, установлен слишком крупный клапан). |
|
|
Поставить клапан меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному клапану для работы на малых расходах. |
| Отсутствует успокоительный прямолинейный участок трубы после клапана понижения давления. В некоторых системах это может вызывать колебания давления, но не всегда. |
|
|
Смонтировать успокоительный участок, длиной не менее пяти условных диаметров трубопровода. |
| Клапан входит в резонанс с другими компонентами системы. |
|
|
Установить клапан другого размера. |
| Возникает сильный шум |
| Причины |
|
|
Меры |
| Регулятор давления слишком велик для заданного расхода. Прибор работает только в диапазоне, где он почти закрыт. |
|
|
Поставит прибор меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному для работы на малом расходе. |
| Клапан входит в резонанс с другими компонентами системы. |
|
|
Установить клапан другого размера. |
| Шум вызывают детали других незакрепленных компонентов системы. |
|
|
Устранить проблему. |
| Слишком велик расход. Поперечное сечение трубы слишком мало для пропуска требуемого расхода. |
|
|
При необходимости увеличить диаметр трубы. |
| Утечка воды через гильзу пружины |
| Причины |
|
|
Меры |
| Повреждена мембрана. |
|
|
Заменить мембрану или все внутренние детали клапана. |
| Повреждение вызвано низкой температурой. При замерзании вода сильно расширяется, что может разрушить механизм клапана. |
|
|
Установить клапан в месте, защищенном от мороза. |
| ! Показания индикатора на шкале (для D06F, FK06, HS10S) отличаются от показаний манометра на трубопроводе |
| Причины |
|
|
Меры |
| Шкала настройки может показывать только фиксированное статическое давление, которое обычно отвечает нулевому расходу. Показания манометра зависят от динамического давления при наличии потока, которое, в свою очередь, зависит от фактического расхода. В целом, чем выше расход, тем меньше различие между этими двумя величинами. |
|
|
НИКАКИХ ДЕЙСТВИЙ не требуется.Наблюдаемое расхождение зависит от работы системы. |
| Шкала клапана не откалибрована. |
|
|
Выставить значения на шкале клапана согласно показаниям манометра. |
|
|
вверх
|
| |
|
Вопросы по нежелательному росту давления, сверх установленного
|
|
Тонкие фильтры, используемые в конструкции клапанов понижения давления D06F (FK06, HS10S) изготовлены из нержавеющей сетки с размером ячейки 0,16 мм. Поэтому крайне низка вероятность того, что грязь на седле и шпильке станет помехой надёжной работе клапана и что может произойти нежелательный рост давления за клапаном (т.н. «ползучесть»)
- Однако, стоит позаботиться о том, чтобы во время эксплуатации грязь не смогла попасть в конструкцию клапана понижения работы, потому что способна нарушить его нормальную работу. Клапаны с попавшими под мембрану частичками грязи или мелкими песчинками иногда возвращают как «неисправные»
- Иногда есть попытки вернуть также клапаны понижения давления, в которых вообще не обнаруживается никаких неполадок. Поэтому, когда и у второго клапана на том же месте обнаруживается «ползучесть», можно быть уверенным, что причиной неполадки является появившаяся в системе перемычка, иначе говоря, нежелательный гидравлический байпас между трубопроводом высокого давления и участком системы с пониженным давлением.
! Чаще всего байпас возникает между нерегулируемой подачей холодной воды и подачей горячей воды при сниженном давлении, когда в системе соединяются линии подачи холодной и горячей воды. Иногда это имеет место в центральном термостатическом смесительном клапане, но гораздо чаще – в выходной арматуре, например, в одноканальных смесителях, смесительных кранах для моек, термостатических смесителях для ванной и душа и т.п. Для предотвращения прохода холодной воды по перемычке в линию горячей воды (например, через термостатические смесители) на входных участках горячей и холодной воды устанавливают обратные клапаны. При неплотном закрытии обратного клапана, подсоединённого к штуцеру подачи горячей воды, холодная вода может спокойно перетекать в линию горячей воды. Данные проблемы не возникают, например, у комбинированного водоразборного узла HS10S, в состав которого входят и регулятор давления D06F, и обратный клапан RV277.
! Если давление холодной воды выше рабочего или расчётного давления предохранительного клапана, установленного на приборе горячей воды, то из этого клапана будет постоянно сочиться вода. В некоторых обстоятельствах это может наблюдаться только ночью, когда малый разбор воды из сети приводит к повышению статического давления.
Чаще всего, однако, оказывается, что рост давления обнаруживается на манометре, установленном до клапана понижения давления, из-за того, что обратные клапаны, поставленные после клапанов понижения давления, редко бывают плотно закрытыми.
- Однако клапан понижения давления не будет пропускать воду, пока давление на выходе больше установленного. Редуктор действует как плотно закрытый обратный клапан. Кроме того, клапаны понижения давления модели D06F (в т ч в устройствах с этим клапаном FK06 иHS10S) сконструирован так, что все детали на выходной стороне клапана выдерживают давление, равное максимально допустимому давлению на входе, без ущерба для работы клапана.
При установке редукционного клапана сразу после водосчетчика ( в качестве центрального) эта проблема обычно не возникает, поскольку контуры холодной и горячей воды находятся под одинаковым давлением. Однако наличие даже одной линии отбора воды до клапана понижения давления (например, в гараж или в сад) может вызвать эту проблему в системе с центральным клапаном понижения давления, если линия идет в узел подогрева горячей воды (например, через одноканальный смесительный клапан)
Для полноты картины следует также отметить, что там, где отдельный клапан понижения давления устанавливается с целью регулирования запаса горячей воды, расширение воды из-за разогрева вызовет подъем давления выше установочного давления и до рабочего давления предохранительного клапана. Это также может иметь место в схемах с центральными клапанами понижения давления, что приводит к работе описанного выше байпаса в обратном направлении.
|
 |
|
вверх
|
|
|
Фильтры
Клапаны понижения давления
