Перепускной клапан и его роль в работе теплосети

Перепускной клапан системы отопления: назначение, правила установки

Перепускной клапан терморегулятора отопительной системы — это достаточно простой механизм, который применяется для сброса рабочей среды. Все дело в том, что обогревательные приборы, в комплектацию которых входит терморегулятор, постоянно работают в новых условиях, поскольку они моментально реагируют на любые, даже самые незначительные изменения в окружающей среде.

При появлении сигнала на изменение температурного режима, теплоноситель сразу же перестает подаваться в водяные радиаторы отопления. Или же процесс поступления жидкости полностью возобновляется.

Такие ситуации приводят к увеличению рабочего давления, и зачастую показатели доходят до критической отметки, что особенно актуально для радиаторов, выполненных из стали. И здесь необходимо использовать перепускной клапан, который установлен за циркуляционным насосом.

Клапан перепускной угловой Watts USVR 1 1/4″ НВ для систем отопления

Принцип работы перепускного клапана отопительной системы

Перепускной клапан соединяется с:

• насосом;
• трубой обратки;
• подающим патрубком.

Принцип работы перепускного клапана системы отопления отличается от предохранительного, поэтому отождествлять их не стоит. Подключаются они разными способами, предохранительный монтируется к сточной трубе.

Оперативная работа перепускного клапана снижает и давление в отопительном контуре и делают его более стабильным, что в разы снижает риски для водяных радиаторов.

Обратите внимание

Если речь идет о более сложных отопительных системах, где несколько контуров, то в таких случаях перепускной клапан монтируется за всеми циркуляционными насосами, которые присутствуют в системе. Если в подобных системах установлены перепускные клапаны, контуры отопления стабильно и без сбоев работают в нормальном режиме.

Конструкция обратного клапана состоит из заслонки и пружины с небольшим усилием, которого вполне хватает для запирания прохода для теплоносителя, движение которого может пойти в обратную сторону.

Назначение и место установки

Монтаж термостатического клапана осуществляется методом его врезки в систему на небольшой дистанции от насоса, который осуществляет подачу жидкости. Этот участок находится между обраткой и контуром подачи. Благодаря режиму настройки максимально допустимой границы давления рабочей среды, владелец может самостоятельно выполнить настройку прибора.

На сегодняшний день ассортимент изделий — обширный. Однако, все же лучше отдавать предпочтение известным, хорошо зарекомендовавшим себя торговым маркам: Mankenberg, Valtec, DANFOSS. Отзывы пользователей свидетельствуют о том, что устройства, выпускаемые данными производителями, отличаются высокой эффективностью, надежностью и длительным сроком службы.

Основное предназначение регулировочных термостатических клапанов заключается в обеспечении стабильной разницы в давлении между обратным и подающим трубопроводами в отопительных системах закрытого типа. Если тепловая нагрузка снижается — термостатические радиаторные вентили закрываются, и как следствие — перепад давления между обратным и подающим трубопроводами становится выше.

С применением перепускного клапана вы получите ряд достоинств:

• нагрузка на насос будет гораздо ниже;
• на котле будет появляться гораздо меньше ржавчины;
• процесс работы отопительного прибора будет бесшумным;
• температура рабочей среды в обратном трубопроводе будет выше.

Разновидности перепускных клапанов

Для того, чтобы определиться с порядком монтажных работ и подбором деталей для радиаторов, необходимо быть осведомленным о видах и предназначении предохранительных перепускных клапанов.

1. Муфтовые предохранители. Данные изделия — это механизмы с двухсторонней резьбой и прокладкой, которая находится с внешней стороны. Работает данная деталь при помощи пружины, которая удерживает шток. Когда на шток вы приложите усилие, то откроется проход. При появлении давления с обратной стороны, за счет блокировки, оно усилится. Выполняются такие предохранители из латуни. Тарелка, которая располагается внутри штока, производится из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавейки. Механизм функционирует за счет того, что под давлением вода попадает на заслонку, которая поднимается, в свою очередь освобождая движение потоку. Когда давление снижается, шток опускается, поэтому возвращение потока исключено.
2. Трехходовые клапаны. Такой элемент предназначен для того, чтобы теплоноситель охлаждался. Выделяются изделия с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Конструкция их достаточно простая, имеются выходящие и входящие отверстия. Поток движения жидкости регулируется при помощи специальной заслонки, которая напоминает шток либо шар. При ее вращении поток движется в требуемом направлении. Данный клапан устанавливается на контуры, где температурный режим невысокий. Например, в участках, где к теплому полу примыкают батареи, функционирующие от одного источника тепла.
3. Четырехходовый клапан. Данное изделие производится обычно из бронзы. У него есть три отверстия: два выходных и одно входное. В качестве регулирующего элемента выступает коррозионно-устойчивый шток. При движении в вертикальном направлении он не осуществляет перекрытие течения воды целиком, что позволяет перераспределить потоки.

Таким образом, пренебрегать установкой перепускного клапана в системе отопления не стоит.

Источник: https://teplofan.ru/sistemy-otopleniya/komplektuyushhie/perepusknoj-klapan-vidy-princip-raboty

Перепускной клапан системы отопления — что это такое и как работает

Отопительным приборам с терморегуляторами приходится функционировать в новых условиях, так как они начинают реагировать практически на любые изменения в окружающей среде. Когда поступает сигнал про изменение температуры, оперативно прекращается или возобновляется подача теплоносителя в водяные радиаторы отопления.

В таких случаях значительно возрастает рабочее давление и достигает критической отметки, что особенно актуально для стальных радиаторов, и требуется использование перепускного клапана, установленного за насосом циркуляционным.

Как работает перепускной клапан системы отопления

Соединение перепускного клапана производится:

• С насосом,
• С подающим патрубком,
• С трубой обратки.

Сравнивать перепускной клапан с предохранительным не стоит, потому что подключение получается разным – предохранительный клапан соединяется со сточной трубой.

Оперативные действия перепускного клапана приводят к снижению и стабилизации давления в отопительном контуре, а значит, сводятся к минимуму риски для водяных радиаторов.

Если вы имеете дело со сложными отопительными системами, в которых контуров несколько, перепускной клапан системы отопления устанавливается за всеми циркуляционными насосами, имеющимися в системе. Когда в таких сложных системах имеются перепускные клапаны, отопительные контуры отличаются стабильностью и эксплуатируются в нормальном режиме.

Устройство обратного клапана представляет собой заслонку и пружину с небольшим усилием, которого достаточно для запирания прохода для теплоносителя, способного устремиться в обратную сторону.

Как узнать, нужен ли перепускной клапан системы отопления

По всем клапанам, устанавливаемым в отопительные системы, должны проводиться тщательные расчеты, причем за основу берется гидравлическое сопротивление, а так же давление на определенных участках отопительных контуров.

Каждый обратный клапан имеет собственное гидравлическое сопротивление, и его обязательно следует учитывать при выполнении расчетов – это поможет при выборе насоса для отопительного контура. Если перед монтажом отопительной системы будут проведены все необходимые расчеты, по их итогам приобретаются:

• водяные радиаторы,
• трубопроводы,
• циркуляционные насосы,
• отопительные котлы,
• водопроводная арматура,
• различные виды клапанов.

Как используется клапан автоматической подпитки системы отопления

Так как в отопительных системах основным теплоносителем является вода, то в процессе эксплуатации жидкость постепенно теряет свои объемы, то есть ее количество уменьшается.

Когда объемы теплоносителя достигают критического значения, нарушается баланс отопительной системы.

Работа отопительной системы становится более контролируемой и сбалансированной, если установлен клапан автоматической подпитки системы отопления. Ведь постоянно пользоваться вентилем для нормализации давления в отопительной системе слишком трудоемко, и пользователь просто забывает про подобные виды регулировки, поэтому предпочтительней будет установка клапана автоматической подпитки.

Важно

Кроме того, при использовании вентиля существует реальный риск повышения дифференцируемого давления, что приведет к аварийной ситуации и повредит отопительное оборудование.

И еще одним негативным явлением при применении ручного увеличения подачи теплоносителя, являются воздушные пузырьки, которые просачиваются в отопительную систему.

Благодаря клапану автоматической подпитки отопительной системы:

• Постоянно контролируется давление в контурах,
• Теплоноситель поступает в систему порционно, не оказывая дополнительной нагрузки на теплообменник,
• В систему не просачивается воздух.

Источник: http://dnevnik-stroika.ru/otoplenie/perepusknoy-klapan-sistemy-otopleni/

Перепускной клапан систем отопления: особенности и принцип работы

Любой дом должен иметь перепускной клапан системы отопления. С его помощью можно менять параметры теплового снабжения. Сюда относится как стабилизация работы, так и настраивание автоматического порядка, а также иные операции. Но очень важно правильно выбрать перепускной клапан, который обеспечит необходимые параметры и подойдет для конкретной системы отопления в доме.

Перепускной клапан – важный элемент системы отопления любого дома

Назначение устройства

Любое теплоснабжение адаптируют для подходящей температуры и давления в системе. Исполнение такой задачи возможно с помощью соответствующих клапанных устройств.

Каждое устройство соответствует параметрам определенного теплового снабжения. Для этого рассчитываются характеристики, составляется определенная схема и выбирается оптимальный регулирующий клапан на отопление.

Основные критерии для выбора перепускного клапана:

1. Температурный режим, потому что клапан должен работать даже при максимальных термических перепадах.
2. Начальное и максимальное давление. У каждого изделия имеются свои пределы срабатывания. Они должны быть меньше на 10% по сравнению с максимальным.
3. Какой теплоноситель внутри клапана. Здесь используется как вода, так и антифриз. Но во втором варианте возможны проблемы. Воздушный клапан не рассчитан на работу с жидкостями плотнее воды.

Подходящий вариант подбирается еще на этапе расчета. Работа устройства и схожих элементов должна состоять в стабилизации системы при возникновении критических ситуаций. Очень важно знать виды клапана и их особенности.

На видео представлена характеристика одного из видов клапанов системы отопления:

Перепускные клапаны

Перепускной клапан для отопления нужен для препятствия бесконтрольному росту давления и разрушению всей системы. Принцип работы достаточно простой: на седло устройство в отопительной системе действует давление теплоносителя.

Имеется два варианта таких изделий: с постоянным давлением срабатывания и возможностью ручного регулирования такого параметра. Предпочтителен второй вариант, который позволяет адаптировать под любые условия.

Перепускное устройство выполняет такие функции:

• Снижается нагрузка гидравлического плана на насос для циркуляции.
• Не дает появляться и распространяться ржавчине. При превышении температуры начинает выделяться кислород — основная причина появления коррозии.
• Понижается уровень шума теплоснабжения. Если не будет регулирующего клапана, то возрастет циркуляция воды, что ведет к повышению шума и вибраций.

Для гравитационного отопления устройство давления не нужно. При выходе за пределы температурного режима расширение теплоносителя компенсируется через раскрытый расширительный бак.

Перепускной клапан выполняет несколько важных функций в системе отопления

Варианты для регулирования

Редукционные изделия для отопления работают на основе перемены сечения трубопровода. Это помогает ограничить приток теплоносителя. Для этого имеются головка регулирования и арматура запорного типа. Перепускные устройства подразделяются на следующие виды:

1. Имеющие ручную регулировку потока. Это наиболее простые и работоспособные регулировочные устройства для отопительных конструкций. Они очень популярны, в том числе для очень сложных систем и закрытых помещений.
2. С механической термической головкой. Когда случается воздействие на термоэлемент температурного характера, то он расширяется, и начинается давление на седло клапанного устройства. Далее шток опускается, ограничивая поток теплоносителя.
3. Имеющие сервопривод. Чтобы подобное устройство работало, необходимо элемент управления подключить к блоку управления в виде программатора или обычного датчика. После получения управляющей команды через сервомеханизм меняется положение штока и происходит регулирование объема протекающего теплоносителя.

Перепускные клапаны с ручной регулировкой широко распространены в эксплуатации

Устанавливать регуляторы необходимо в обвязке радиаторов, батарей или частях теплого пола.

Один из вариантов регулировки клапана отопления представлен на видео:

Изделия для отопления являются очень важными элементами в подобных системах. С их помощью можно регулировать температуру батарей и объем протекающего теплоносителя.

Чтобы эксплуатация была долгой и не возникало проблем, необходимо периодически проводить его обслуживание и устранять неполадки, если они возникли. Ведь некоторые компоненты могут залипнуть или вовсе оказаться неисправными.

Необходимо правильно производить расчет и подбирать устройство по необходимым характеристикам и параметрам.

Регулярное обслуживание систем отопления – главный элемент их длительной эксплуатации

Источник: https://kaminguru.com/ustanovka/perepusknoj-klapan.html

Предохранительный клапан в системе отопления: виды, назначение, схемы, монтаж

В связи с неправильной эксплуатацией, перепадами температуры и всплесками давления в работе автономных систем обогрева могут происходить сбои. Негативные последствия в подобных ситуациях критичны: начиная поломкой отдельных компонентов, заканчивая разрушением строений и серьезной угрозой для жизни.

Исключить опасные риски поможет предохранительный клапан в системе отопления.

Для чего нужен предохранительный клапан

Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме. В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.

Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:

• протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
• повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
• взрывом котлового бака;
• коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи. Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот.

Зачастую в них присутствует автоматика безопасности, отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.

Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.

Совет

Вместе с вычисляющим давление манометром и удаляющим воздух из системы воздухоотводчиком предохранительный клапан часто включают в состав группы безопасности

Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.

Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.

Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.

Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром. Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.

Разновидности и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

Различие по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Главным рабочим элементом прибора является пружина. Она подпирает мембрану, которая перекрывает седло. На соединенном с рукояткой штоке размещается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины.

Позиция шайбы и прижимное влияние на мембрану регулируется рукояткой

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой.

Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Клапаны бывают открытыми и закрытыми.

В первом варианте конструкции теплоноситель сбрасывается в атмосферу, во втором – спускается в обратный трубопровод

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко.

В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Настройка рычажно-грузовых предохранителей выполняется путем перемещения тяги по рычагу.

Обратите внимание

С целью предотвращения ее несанкционированного или случайного изменения, груз крепят болтами, накрывают специальным кожухом и запирают замком

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза.

Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Виды по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

Полноподъемные устройства оснащены двухпозиционным механизмом открытия.

Ими оборудуются не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)

У полноподъемных приборов подъем затвора выше.

Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Среди преимуществ предохранительных клапанов с пропорциональной скоростью срабатывания – низкая цена, простота конструкции, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Важно

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Трехходовые аварийные клапаны

Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве — трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.

Трехходовые предохранители уместны для конденсационных котлов и в случаях, когда от одного нагревательного оборудования работает несколько различных систем

Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.

Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.

Он отвечает за следующие функции:

• разграничение областей;
• распределение плотности потока по зонам;
• содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.

Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом.

Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.

Как выбрать оптимальную модель

Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.

На работе предохранительного клапана негативно отражаются минусовые температуры. Поэтому достаточно важной характеристикой для устройства является наличие защиты от промерзания

Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения. Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:

1. Производительность котла.
2. Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
3. Диаметр предохранительного клапана.

Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.

Чем выше рабочие показатели давления, тем меньше времени должен тратить прибор на срабатывание.

Разрыв между давлением на старте движения и при полном открытии затвора должен составлять 15 % для номинального значения меньше 2,5 атм, 10% — для более высоких параметров

Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка. Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.

Совет

Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.

Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой. Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом.

ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.

Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

• если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
• в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
• в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
• на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
• для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
• сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
• выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
• в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

Обратите внимание

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

Выводы и полезное видео по теме

Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:

Аварийный клапан в составе группы безопасности:

Подробнее о выборе и установке оптимального прибора:

Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.

Источник: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html

Перепускной клапан системы отопления

Перепускной клапан. Схемы и описания.

Перепускной клапан (переливной клапан) — это устройство, предназначенное для поддержания давления среды на требуемом уровне путём перепуска её через ответвление трубопровода. Другими словами это клапан, который устанавливается на альтернативный контур, который пропускает через себя поток с целью исключить повышение давления на других контурах.

Чем отличается перепускной клапан от редуктора давления?

Перепускной клапан поддерживает постоянное давление на входе в клапан («до себя»), а редукционный клапан (Редуктор давления ) поддерживает постоянство давления на выходе («после себя»).

На данной схеме установлен перепускной клапан. Здесь перепускной клапан служит для того чтобы во-первых исключить работу насоса в нагрузку при закрытых контурах на коллекторе. А во-вторых, если понадобиться, то можно его настроить на порог стабилизации перепада давления.

Необходимо перепускной клапан настроить на максимально возможный напор, то есть если напор насоса 5 метров, то напор перепускного клапана нужно сделать чуть меньше, например на 4 метра.

Что это дает? Когда контура на коллекторе перекрыты или работает один два контура, то происходит сильный перепад давления и на отдельных контурах. Происходит очень повышенное давление на контурах, что приводит к большему расходу на контурах.

Это значит, что перепад давления на манометрах возрастает, и клапан начинает пропускать жидкость, исключая повышение давления на контурах. Тем самым стабилизируя давление на каждом коллекторе. А вообще дело ваше, какое Вы выставите давление перепускного клапана.

Если перепускной клапан настроен на 3 метра, это значит, что перепад на манометрах не превысит 3 метра. И это значит, что не зависимо от количества задействованных контуров, будет поддержание заданного перепада давления на манометрах.

А теперь рассмотрим график зависимостей:

Предел стабилизации начинает возникать тогда, когда расход насоса достигает таких больших величин через клапан, что начинает увеличиваться гидравлическое сопротивление самого клапана, что уменьшает расход через клапана.

Рассмотрим другой график:

По графику видно, чтобы стабилизировать перепад давления контуров, происходит, простое увеличение или уменьшение расхода через клапан.

Случай из практики: Сталкивался с таким явлением, когда жидкость в трубе начинает шуметь. Этот шум вызван большим напором на контурах. Этот напор сильно разгоняет по трубам жидкость, которая начинает издавать шумы.

Важно

А происходит это из-за того, что вы оставили включенными краны для малого количества контуров. А насос при этом качает много и если расход маленький, то возникает повышенный перепад давления.

То есть возникает повышенная скорость течения воды в трубе.

Данный перепускной клапан устраняет данную причину. Его нужно установить, как показано на схеме. И если будет работать только один контур, то перепускной клапан начнет пропускать через себя поток для уменьшения давления создаваемое на контуре.

Для больших проектов типа теплосетей существуют перепускные клапаны с большим расходом, например:

Что такое перепад давления между двумя точками?

Рассмотрим пример: Допустим, у нас на подающем и обратном трубопроводе стоят манометры, который показывают давление в этих точках. Перепадом будет являться значение, которое равно разнице между двумя манометрами. То есть, если на манометре показывает 1,5 Bar, а на другом 1,6 Bar, то перепад равен 0,1 Bar.

0,1 Bar = 1 метр водного столба.

Если Вы не разбираетесь в перепадах давления, и не понимает, что такое вообще «давление «, то для Вас у меня есть специально разработанный раздел Гидравлики и теплотехники. который дает возможность производить гидравлический и теплотехнический расчет.

Источник: http://brus.club/stati/sistemy-otopleniya/7327-perepusknoj-klapan-sistemy-otopleniya

Что такое перепускной клапан и где он устанавливается?

Данное устройство является не только очень важным для нормального функционирования автомобильного механизма, но и достаточно сложным. Ведь именно благодаря пропускному клапану поддерживается оптимальный уровень давлениякак в воздушной среде, так и в жидкой.

То есть, если бы не пропускной клапан, то при неблагоприятных или слишком экстремальных условиях эксплуатации автомобиля, его двигатель мог бы запросто выйти из строя, что является страшным сном любого автовладельца.

Совет

Вот именно по этому, очень важно знать, что же собой представляет пропускной клапан и сколько таких устройств можно найти на самом обычном легковом автомобиле.

Как Вы уже догадались, именно об этом и пойдет речь в нашей статье. В ней мы уделим внимание пропускной клапан турбонаддува, системы топлива и системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Отдельно также рассмотрим вопрос о регулировке тяги пропускного клапана.

1. Как работает перепускной клапан: особенности всех его подвидов

Перед тем, как перейти к подробному знакомству с особенностями каждого отдельного подвида перепускных клапанов, давайте же разберемся, что же необходимо в целом знать об этом устройстве.

В отличие от предохранительного клапана, который способен ограничить повышение давления в системе лишь путем однократного или же периодического отвода из нее газа или жидкости, перепускной клапан способен обеспечивать непрерывный отвод основных компонентов системы, которые и вызывают повышение давления.

Вместе с тем, стоит обратить Ваше внимание, что перепускной и предохранительный клапаны внешне являются практически идентичными (разница может быть вызвана только конструктивными особенностями, заданными производителем). Немало схожего в функциональном аспекте имеет пропускной клапан с редукционным.

Оба они поддерживают постоянное давление внутри системы. Однако, задача редукционного клапана заключается в том, чтобы поддерживать постоянный уровень давления на выходе из клапана, то есть, «после себя».

А вот перепускной клапан «заботится» о том, чтобы уровень давления был нормальным на входе в него, или же «до себя».

Подобные функциональные особенности характерны всем существующим подвидам этого устройства. Поэтому, в целом ответ на вопрос как работает перепускной клапан, мы Вам расписали. Остается лишь более подробно разобраться с вопросом, в чем заключается использование перепускного клапана каждого отдельного направления, то есть каждого подвида.

Особенности функционирования пропускного клапана в турбонаддуве двигателя внутреннего сгорания

В данном случае речь идет об устройстве, которое реализует сброс выхлопных газов, уменьшая тем самым давление внутри впускного коллектора. Но чем же может быть спровоцировано слишком высокое и опасное давление внутри данного устройства? Для этого необходимо разобраться в особенностях функционирования всей системы.

Выхлопные газы, которые образуются в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, способствуют вращению специальной турбины. Проходя непосредственно через ее лопасти, они способствуют тому, что раскручивается крыльчатка, которая в свою очередь раскручивает колесо компрессора. Именно от вращения компрессора внутри впускного коллектора образуется давление.

И чем больше воздуха попадает и проходит через турбину, тем быстрее и выше будет подниматься давление в коллекторе. А вот то, сколько выхлопных газов выработает двигатель, напрямую зависит на какой скорости и каких оборотах он эксплуатируется.

То есть, чем больше количество оборотов двигателя в минуту, тем больше выхлопных газов он вырабатывает и тем выше поднимается давление во впускном коллекторе.

Обратите внимание

Так что, разгоняя свой автомобиль до максимума и пытаясь добиться самого лучшего показателя его мощности, Вы тем самым провоцируете нежелательные процессы внутри его основные деталей.

Ведь от избытка давления запросто может сгореть непосредственно сам двигатель, что является крайне не желательным для любого автовладельца. Именно для того, наперед предупредить возможность подобной ситуации, конструкторы и придумали такое устройство, как перепускной клапан.

В частности, именно благодаря ему поток выхлопных газов, которые непосредственно воздействуют на крыльчатку, уменьшается в разы.

Но вообще, выхлопные газы не обязательно должны удаляться прямо из турбины. Двигатель автомобиля будет вполне нормально функционировать, если определенная их часть будет покидать устройство еще до попадания в турбину.

Именно поэтому может существовать два перепускных клапана турбонаддува – внутренний и внешний. Но зачастую используется именно внутренний.

Благодаря ему газы удаляются непосредственно из корпуса турбины двигателя, что возможно благодаря большому отверстию на клапане.

В случае с внешним перепускным клапаном, для его установки требуется замена части выпускного коллектора, или же специальная установка перекрестной трубы, поскольку газы в этом случае выводятсяеще до попадания в турбину.

То есть, это абсолютно отдельный агрегат, способный работать вне корпуса турбины, хотя некоторые модели могут устанавливаться на ее корпус.

Зачем же конструкторы придумали еще один клапан, если есть уже внутренний? Дело в том, что мощность некоторых автомобилей настолько высока, что внутренний перепускной клапан просто не справляется со всеми выхлопными газами. А внешний перепускной клапан как раз таким способен пропускать через себя большие количества газов.

Еще одно преимущество внешних клапанов – они обладают способностью намного быстрее открывать свою заслонку, чтобы дать возможность потокам газов выходить наружу. А возможно это благодаря наличию у некоторых моделей двойного активатора (что это за механизм мы расскажем немного ниже).

Такой клапан может направлять выхлопные газы либо в атмосферу, либо же перенаправлять их обратно в выхлоп.

Таким образом, при конструировании особенно мощных машин такой вариант перепускного клапана является наиболее оптимальным, хотя в отдельных случаях их могут устанавливать в количестве двух, а то и трех штук.

У любого перепускного клапана имеется специальная перепускная заслонка, которая во время обычной работы турбины закрывает собой отверстие самого клапана.

То есть, пока давление внутри впускного коллектора находится в пределах нормы – заслонка находится в закрытом состоянии. Но когда оно начинает подниматься, заслонка начинает понемногу открываться.

То есть, она может находиться и в полуоткрытом состоянии.

Приводится в действие заслонка перепускного клапана следующим образом. Заслонка турбины имеет соединение с рычагом турбины, который в свою очередь приводится в действие благодаря рычагу активатора.

Важно

Последний является пневматическим устройством, которое способно создавать линейное движение, то есть, приводить в действие заслонку до того момента, пока она не откроется полностью.

Таким образом, перепускной клапан системы турбонаддува (или просто турбины, как его еще величают) играет очень важную роль в нормальном функционировании автомобильного двигателя. При чрезмерно активной эксплуатации автомобиля он просто спасает его мотор от перегрева и от поломок.

Пропускной клапан в системе подачи топлива в двигатель

Не менее важное значение имеет перепускной клапан и для системы подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Какую функцию это устройство выполняет здесь? Прежде чем дать Вам ответ на этот вопрос, давайте ознакомимся с некоторыми особенностями функционирования топливной системы обычного двигателя.

Для работы двигателя в камеру сгорания постоянно подается определенное количество топлива, которое смешиваясь с воздушной массой, сгорает и выделяет при этом необходимую для работы автомобильных механизмов энергию. Однако, автомобиль не всегда эксплуатируется на одной и той же скорости.

Говоря другими словами, иногда двигателю автомобиля требуется совсем мало топлива для нормального функционирования, а иногда очень много. Поскольку система не способна очень быстро перестраиваться под режимы езды водителя, на двигатель постоянно подается практически одно и то же самое количество топлива.

И в том случае, если двигателю не нужно очень много топлива – его излишки сливаются обратно в бак.

Вот теперь мы можем ответить на заданный выше вопрос: функция перепускного клапана топливной системы как раз таки и заключается в том, чтобы осуществлять слив избыточных количеств топлива, которые закачивает к двигателю топливный насос, назад в топливные баки. Благодаря этому с топливной системе обеспечивается постоянный уровень давления.

Думаем, логика Вам уже подсказала, что искать данное устройство необходимо непосредственно возле топливного насоса. На некоторых моделях авто перепускной клапан объединяется с ним. Также, вместе с перепускным клапаном работает и соленоидный, который его перекрывает. Необходимо это для того, чтобы обеспечить цепи высокого давления необходимую герметичность.

Конструкционные особенности данного клапана практически ничем не отличаются от того, который используется в турбине двигателя. Его заслонка также способна находиться как в полностью закрытом, так и в полностью открытом положении.

Реагирует она также на повышение давление в системе подачи топлива. То есть, если двигатель не перерабатывает все подкаченное насосами топливо, поднимается давление, которое открывает заслонку перепускного клапана и излишки топлива возвращаются в бак.

Совет

Как мы видим, конструкционные особенности как перепускного клапана турбины, так и системы подачи топлива практически ничем не отличаются. Единственная разница между ними – первый обеспечивает оптимальный уровень давления в газообразном пространстве, а второй – в жидком.

Использование пропускного клапана в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Если Вы хоть немного ознакомлены с тем, как функционирует система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, то немного удивитесь, для чего в ней нужен перепускной клапан.

Ведь здесь количество антифриза в этой системе всегда остается неизменным (разве что из-за поломки он может вытекать из системы).

Однако, не стоит забывать о том, что эта жидкость функционирует по системе под определенным давлением. Но это не самое важное.

В процессе охлаждения двигателя антифриз поэтапно переходит из холодного состояния в горячее и наоборот. Из-за нагревания, которое происходит параллельно с нагреванием двигателя, антифриз расширяется и тем самым поднимает давление в системе охлаждения. Чтобы она от этого не пострадала, специальный предохранительный клапан собирает излишки антифриза и отправляет их в расширительный бачок.

Вместе с этим процессом происходит еще один, который также связан с давлением. В радиаторе охлаждения антифриз наоборот уменьшается в объеме и из-за его недостатка в системе охлаждения образуется разрежение. Чтобы его избежать, наш перепускной клапан возвращает в радиатор антифриз из расширительного бачка.

Оба клапана, как перепускной, так и предохранительный, располагаются в крышке радиатора. Функционирование обоих клапанов происходит под влиянием повышенного или пониженного давления. Их главная задача – предупреждение возникновение высокого давления в системе охлаждения и возможность ее поломки.

2. Регулировка тяги перепускного клапана или как обеспечить идеальное функционирование систем автомобиля?

Разобравшись с тем, какие функции выполняют основные перепускные клапаны автомобиля, необходимо более подробно ознакомиться с вопросом, как же регулируется тяга перепускного клапана.

То есть, говорить будем о том, как повлиять на движение заслонки клапана – сделать, чтобы она открывалась при более высоких показателях давления внутри системы, или же наоборот, она выпускала излишки газа или жидкости даже при совсем низком давлении.

Сама по себе заслонка перепускного клапана открывается и закрывается очень легко. Если взять само устройство в руки, то крышка будет просто качаться на креплении.

Обратите внимание

Если же подобное не происходит – с заслонкой есть какие-то проблемы, которые необходимо исправить. Иначе, она может вовремя не открыться, когда это будет очень нужно.

При нагревании заслонка может двигаться рывками, однако это менее опасно.

Естественно, к заслонке подсоединяется тяга активатора, благодаря которой и регулируется степень закрытости/открытости отверстия перепускного клапана. Чем больше затянут конец тяги перепускного клапана, тем она будет короче, чем он больше расслаблен – тем тяга длиннее.

В первом случае заслонка будет более плотно закрывать отверстие клапана и тем сильнее понадобиться давление в системе, чтобы этот клапан можно было открыть для выпуска газа или жидкости. Это способствует тому, что турбина раскручивается намного быстрее и интенсивнее, а клапан открывается медленнее и позже.

Если же тяга ослаблена – то все процессы происходят с точностью до наоборот.

Однако, параллельно с перепускными клапанами, в вышеописанных системах давления часто используют такое устройство, как контролер с обратной связью. Этот контролер способен сам измерять и контролировать давление, при этом длина тяги не будет способна прямо влиять на открывание или закрывание заслонки клапана. Этот процесс будет происходить только тогда, когда на это «даст добро» контролер.

Выгода от этого также есть. Ведь благодаря контролеру перепускной клапан будет находиться в плотно закрытом состоянии до того момента, пока давление не достигнет необходимого уровня.

Поскольку газ и жидкость в это время не выпускаются даже частично, то давление поднимается намного быстрее. К примеру, в зимнее время так намного проще и быстрее можно разогреть двигатель.

Таким образом, регулировка тяги перепускного клапана не всегда является целесообразной.

Вот в принципе и все, что мы хотели поведать Вам об особенностях функционирования и устройства такой детали автомобиля, как перепускной клапан.

В связи с тем, какую важную роль он играет в работе самых важных механизмов автомобиля, к этой детали необходимо относится очень внимательно, постоянно проверяя ее работоспособность и работоспособность всех ее деталей.

Даже в том случае, если перепускной клапан выйдет из строя, подбирать новый необходимо с учетом всех особенностей предыдущего и ни в коем случае не жалеть на это устройство денег. Но все же мы не оставляем надежду, что подобного с Вашими перепускными клапанами не случиться и Вы будете только радоваться их функциональности и своевременности.

Источник: https://auto.today/bok/3192-chto-takoe-perepusknoy-klapan-pochemu-on-ne-travit.html

Регулятор перепуска, перепускной клапан. Устройство, монтаж, нормы

   Перепускной клапан — это регулирующая трубопроводная арматура прямого действия, которая предназначена для автоматического поддержания заданной разницы давлений между входным и выходным патрубком.

С ростом перепада давлений относительно значения настройки, затвор перепускного клапана автоматически открывается, а при падении соответственно закрывается.

   Перепускные клапаны применяются для оптимизации гидравлического режима в системах с динамически изменяющимся расходом: — Защита насоса от работы с нулевым расходом в тепловом пункте. — Поддержание постоянного расхода в контуре источника тепла в котельной.

 — Поддержание постоянного перепада давлений между подающим и обратным трубопроводом ветви системы отопления необходимого для оптимизации работы радиаторных термостатических клапанов.

Достоинства: — Низкая цена — Простая конструкция — Высокая надёжность — Малая масса и габариты — Не требует внешних источников энергии — Монтаж в любом рабочем положении — Не требует технического обслуживания

 — Давление настраивается вращением одного регулировочного винта

Недостатки: — На точность поддержания давления влияет температура рабочей среды.

 — Низкая точность поддержания давления настройки, при этом, чем больше открыт затвор, тем больше фактическая разница давлений превышает настройку.

Устройство и конструкция перепускного клапана

   Устройство перепускного клапана может быть двух принципиально различных конструкций, это клапаны прямого и непрямого действия. Клапаны непрямого действия в нашем каталоге не отображены, а клапаны прямого действия можно дополнительно разделить на пружинные и мембранные.

Перепускные клапаны прямого действия — это клапаны, в которых измерительный элемент воздействует на регулирующий клапан без дополнительных источников энергии используя энергию регулируемой среды.

Важно

Перепускные клапаны непрямого действия — это клапаны, в которых измерительный элемент (датчик давления) воздействует на командное устройство (контроллер), которое при помощи дополнительной энергии, воздействует на регулирующий клапан.

Пружинный перепускной клапан — поддерживает давление с меньшей точностью, отличается простой конструкцией, невысокой стоимостью и меньшей чувствительностью к загрязнённости воды, чем клапаны мембранного типа. Мембранные перепускные клапаны (регуляторы перепада давления) — поддерживают давление с высокой точностью и в конструкции имеют пружину и мембрану иногда, в зависимости от модификации, импульсную трубку.

Принцип работы перепускного клапана

   Принцип работы перепускного клапана основан на противодействии усилия рабочей среды и задатчика (пружины) на затворе клапана.

С одной стороны на затвор воздействует давление с большим потенциалом — оно стремится открыть клапан, а с другой стороны давление с меньшим потенциалом и усилие сжатой пружины — они стремятся закрыть клапан.

Пока усилие созданное сжатой пружиной и давлением воды с меньшим потенциалом, превышают давление воды с большим потенциалом, клапан находится в закрытом положении, но как только баланс нарушится клапан начнёт открываться.   Степень открытия перепускного клапана прямопропорциональна дисбалансу давлений на его затворе.

При этом следует отметить, что давлению настройки соответствует начало открытия затвора, а полное открытие достигается лишь при давлении в 1,2 — 2,0 раза больше от давления настройки. Давление создаваемое пружиной на затворе — это давление настройки перепускного клапана. Необходимый перепад задаётся сжатием пружины.

   Низкая точность поддержания давления, основной недостаток перепускных клапанов.

Способы установки перепускного клапана

   Ниже приведены наиболее популярные из способов установки перепускных клапанов в инженерных системах зданий:- Перепускной клапан устанавливают на байпасной линии в обвязке насоса в системах с сильно изменяющимся расходом.

При снижении расхода в системе, а соответственно и через насос, напор создаваемый насосом повышается, а значит, увеличивается перепад между всасывающим и напорным патрубком насоса. Перепускной клапан реагирует на увеличение перепада и открывается перепуская теплоноситель из напорного патрубка во всасывающий, поддерживая таким образом, постоянный расход через насос.

— Клапан перепускной устанавливают в перемычке между подающим и обратным трубопроводом в обвязке неконденсационного котла. В такой схеме он необходим для создания оптимального режима работы котлов в системах отопления с радиаторными термостатическими клапанами и регуляторами теплового потока.

Совет

Закрываясь регуляторы снижают расход теплоносителя циркулирующего в системе, вследствие чего увеличивается напор создаваемый насосом, а соответственно и перепад между подающим и обратным трубопроводом в котельной.

Перепускной клапан реагирует на увеличение перепада и открываясь перепускает горячий теплоноситель из подающего трубопровода в обратный, что обеспечивает стабильный расход теплоносителя через котёл независимо от колебаний расхода в системе. Кроме того, в котёл попадает горячий теплоноситель, что снижает вероятность конденсации отходящих газов на теплообменной поверхности котла.

— Назначение перепускного клапана в каждой из вышеописанных схем заключается в создании оптимального режима работы, как для отдельных элементов, так и для системы отопления в целом.

Настройка перепускного клапана

   Настройка перепускного клапана 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 клапана до момента заполнения трубопровода водой.

Для настройки перепускного клапана, в месте его установки создают желаемый перепад открытия и вращают регулировочный винт сжимающий пружину до момента открытия клапана, после уменьшают перепад обращая внимание на момент закрытия клапана и при необходимости проводят дополнительную настройку.

Вращение регулировочного винта плавно изменяет давление настройки и каждому числу оборотов соответствует определённый перепад давлений в поддерживаемом диапазоне. Проверка перепускного клапана выполняется путём изменения перепада в месте его установки. При этом обращают внимание на скорость срабатывания и точность поддержания перепада клапаном.

Допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет примерно 10%. Следует помнить, что давлению настройки соответствует начало открытия клапана, полное же открытие достигается при значительно большем перепаде.

Зависимость давления настройки от позиции на регулировочной шкале и соответствующее давление полного открытия определяют по диаграммам, приведенным в техническом описании перепускных клапанов.

Порядок расчёта и подбора перепускного клапана

   Перепускной клапан открывается при превышении перепада давления между входным и выходным патрубком выше давления настройки. Расчёт перепускного клапана заключается в определении диапазона настройки и пропускной способности. Перепускной клапан не может поддерживать постоянное давление между входным и выходным патрубком при изменяющемся расходе через него.

Обратите внимание

Это означает, что клапан с давлением открытия в 0,2 бара – откроется при перепаде между входным и выходным патрубком в 0,2 бара, а при последующем увеличении давления и соответственно расхода — клапан откроется сильнее, но давление в месте его подключения уже превысит настроенное значение.

Степень отклонения давления, при увеличении расхода, можно определить по графикам, приведенным в техническом описании перепускных клапанов. Если по технологическому процессу необходимо точное подержание давления в месте установки перепускного клапана, следует применить регулятор перепада давления, открывающийся при увеличении давления настройки.

Выбор типоразмера осуществляется по диаграммам, приведенным в технических характеристиках перепускных клапанов, либо по их пропускной способности. Выше приведенный алгоритм подбирает перепускной клапан по пропускной способности, но так, как производители некоторых моделей не указывают пропускную способность — её значение было получено расчётным путём.

В любом случае подобранный типоразмер перепускного клапана следует проверить по диаграмме на соответствие исходным данным, при этом следует обратить внимание на давление открытия и давление соответствующее расчётному расходу.

Подбирая диапазон давлений перепускного клапана нет необходимости выбирать такой, при котором поддерживаемое давление будет находиться в средней трети, как это следовало бы сделать при подборе регулятора давления. Перепускные клапаны с одинаковой точностью поддерживают располагаемое давление независимо от близости давления настройки к краю регулируемого диапазона.

Технические характеристики перепускных клапанов

DN перепускного клапана — 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 перепускных клапанов. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».

PN перепускного клапана — номинальное давление — наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация.

Важно

Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру перепускных клапанов.

Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

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

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

Установка и монтаж перепускных клапанов

Установку перепускного клапана следует выполнять в соответствии с инструкцией по монтажу и с учётом ниже приведенных рекомендаций. — Перед перепускным клапаном рекомендуется установка сетчатого фильтра.

 — До и после клапана следует установить манометры для контроля давления срабатывания. — Корпус перепускного клапана не должен испытывать нагрузок растяжения, кручения, изгиба или сжатия от присоединённых трубопроводов.

 — Различные производители представляют различные данные, но в среднем, рекомендуется выдержать прямые участки 5DN перед и 10DN после клапана.

 — Монтаж перепускного клапана допускается выполнять на горизонтальный, вертикальный или наклонный трубопровод, если иное не оговорено инструкцией по монтажу.

Обслуживание и ремонт перепускного клапана

Обслуживание перепускного клапана необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по эксплуатации и с учётом ниже приведенных рекомендаций: — Раз в месяц следует проверить давление настройки, скорость срабатывания и точность поддержания перепада клапаном. Проверяют работу перепускного клапана, изменяя перепад давлений в месте его установки. — Сетчатый фильтр, установленный перед перепускным клапаном, очищают по мере засорения, которую определяют по показаниям манометров предусмотренных до и после него.

Ремонт перепускного клапана может потребоваться, в том случае, если во время работы или обслуживания было выявлено отклонение перепада от настроенного значения, и выполняется чисткой затвора от шлама и накипи.

Требования норм, касающиеся перепускных клапанов

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации перепускных клапанов. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться.

Совет

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 перепускным клапанам применяемым в промышленности и технологических установках.

ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 12.12 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Для тепловых сетей, как правило, используют арматуру с концами под приварку или фланцевую.

Муфтовую арматуру допускается использовать с условным проходом Dу

Источник: http://www.gidro-term.com.ua/142-stati/928-regulyator-perepuska-perepusknoj-klapan-ustrojstvo-montazh-normy

ЧУП «ТеплоПрактика» — Ремонт (РПД, ВРПД) Регуляторов Перепада Давления Гомель

Регулятор перепада давления (РПД) устанавливается на подающем трубопроводе и предназначен для автоматического поддержания заданного перепада давления после места его установки между подающим и обратным трубопроводом.

Регуляторы перепада давления представляют собой нормально открытый регулирующий клапан, на шток которого, в верхней части,  закреплена регулирующая (компенсационная) пружина, а ниже закреплена мембрана в мембранной камере с подходящими к камере двумя медными трубками, передающими величину давления от подающего и обратного трубопровода.

Принцип действия регулятора  основан на уравновешивании силы регулирующей пружины  и силы, создаваемой разностью давлений в мембранной камере. 

Разность давлений (заданный диапазон) регулируется сжатием/разжатием пружины. 

Разберем основные ошибки в эксплуатации, вызывающие ремонт регулятора перепада давления (РПД, ВРПД):

Внимательно читайте  руководство по эксплуатации! На рисунке выше изображен клапан ВРПД (Вогез регулятор перепада давления). Компания ВОГЕЗ заботится о своих клиентах и понимая, что регуляторы приобретают в том числе и  торговые компании для последующей продажи, комплектует регулятор перепада давления двумя пружинами: желтой и красной, чтобы на конечном объекте потребитель мог выбрать пружину на свой требуемый диапазон перепада давления. Подрядные организации, обнаружив в коробке две пружины, устанавливают их обе. После этого настроить регулятор на выбранный перепад давления становится проблематично. Для типовых условий, согласно руководства, устанавливайте одну пружину — желтую или красную. 

На этапе монтажа путают подключение импульсных трубок подающего и обратного трубопровода. Правильное подключение: импульсная трубка от подающего трубопровода подключается к знаку  «+ « (плюс) на мембранной камере (ближе к пружине), импульсная трубка от обратного трубопровода подключается к знаку  «- « (минус) на мембранной камере (ближе к корпусу клапана).

Импульсная трубка подачи, идущая   к знаку  «+» (плюс) на мембранной камере,  должна врезаться после регулятора на подающем трубопроводе (т.е. сначала вводная задвижка, далее, по линии подачи, регулятор  и только за ним подключается импульсная трубка «+»).

Регулятор перепада давления  может использоваться в качестве регулятора давления «после себя» (РД) , который предназначен для автоматического поддержания заданного давления  после регулятора путем изменения расхода. В таком регуляторе импульсная трубка на обратном трубопроводе  не врезается и на мембранной коробке ее подключение «-» отсутствует. Импульсная трубка подача «+» подключена стандартно, т.е. за  регулятором перепада давления (перед объектом).

Таким образом, почти половина неисправностей в работе ВРПД  проявляется из-за нарушений правил монтажа.

Часть неисправностей приходится на подклинивание плунжера в клапане регулятора из-за мусора приходящего с трассы.

Часть на разрыв мембраны из-за неправильного включения регулятора в работу. Читайте инструкцию!  У регуляторов производства ВОГЕЗ мембрана выдерживает неправильные включения в работу (повышенная механическая прочность).

Остальные случаи -это нарушения герметичности конструкции и механические повреждения во время наладки (деформация резьбы при кручении гайки для сжатия пружины, обрыв импульсных трубок).

Всю эту и  другую информацию  для диагностики мы готовы рассказать Вам подробно по телефону, а при необходимости произвести ремонт и наладку.

Звоните! 

8-029-603 12 10

№4 – «Зависимая система отопления с регулирующим гидроэлеватором (перепад давления от 0,1МПа до 0,4МПа)»

Зависимая система отопления с регулирующим гидроэлеватором (перепад давления от 0,1МПа до 0,4МПа)

Схема используется при подаче перегретого теплоносителя от источника при достаточном для функционирования гидроэлеватора перепаде давления между подающим и обратным трубопроводами: не менее 0,1 МПа и не более 0,4 МПа.

Регулирование температуры системы отопления в зависимости от температуры наружного воздуха происходит при перемещении конусной иглы и изменения площади проходного сечения отверстия воронки гидроэлеватора. В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик воздуха внутри помещения (при его наличии) и датчик наружного воздуха, обрабатывает полученную информацию и формирует выходные управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие. Шаговый двигатель приходит в движение и, конусная игла, перемещаясь, уменьшает (увеличивает) площадь проходного сечения. Результатом этого является то, что в суммарный поток поступает больше теплоносителя из обратного трубопровода для уменьшения температуры теплоносителя или подающего трубопровода для увеличения температуры. При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом является поддержание температурного графика. В схеме предусмотрено: возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учетом ночного времени, выходных, праздничных дней; обязательный контроль температуры обратного теплоносителя; поддержание температурного графика.

 

№4 – «Зависимая система отопления с регулирующим гидроэлеватором (перепад давления от 0,1МПа до 0,4МПа)»
№ п/п	Наименование	Кол.	Примечание
К1	Регулирующий гидроэлеватор	1	Этон
К1.1	Регулятор температуры	1	IONSot
К1.2	Датчик температуры наружного воздуха	1	ТЭРА
К1.3	Датчик температуры теплоносителя	2	ТЭРА
К2	Насос дренажный	1	WILO
К3	Грязевик Ду65	1	Польша
К4	Грязевик Ду80	1	Польша
1	Теплосчетчик в комплекте:	1	SuperCalPawogaz
1.1	Тепловычислитель	1	SuperCalPawogaz
1.2	Преобразователь расхода Ду40	1	SuperCalPawogaz
1.3	Термопреобразователь сопротивления	1
2.	Кабель в силиконовой оболочке	10	м
3.	Патрубок-вставка Ду40	1
4.	Регулятор перепада давления прямого действия Ду40	1	Samson  Tour Andersson
5.	Клапан балансировочный Ду65		STAD Tour Andersson
6.	Заслонка дисковая поворотная межфланцевая Ду80	1	(VITECH Словакия)
7.	То же Ду65	1	(VITECH Словакия)
8.	То же Ду40	2	(VITECH Словакия)
9.	Кран шаровый запорный Ду80	2	(LD (Росія)
10.	То же Ду65	2	(LD (Росія)
11.	То же Ду25	2	(EUROPA Словакия)
12.	То же Ду15	1	(EUROPA Словакия)
13.	Кран шаровый, полнопроходной Ду25	1	(EUROPA Словакия)
14.	То же Ду15	3	(EUROPA Словакия)
15.	Фильтр осадочный Ду80	1	(VITECH Словакия)
16.	То же Ду65	1	(ZETKAMA Польша)
17.	Шайба дроссельная	1
18.	Фланец ду65	2	(ZETKAMA Польша)

Какое давление в системе отопления многоэтажного дома должно быть

Давление, которое должно быть в системе отопления многоквартирного дома, регламентируется СНиПами и установленными нормами. При расчете берут во внимание диаметр труб, типы трубопровода и отопительных приборов, расстояние до котельной, этажность.

Виды давления

Говоря о давлении в системе отопления, подразумевают 3 его вида:

1. Статическое (манометрическое). При выполнении расчетов его принимают равным 1атм или 0,1 МПа на 10 м.
2. Динамическое, возникающее при включении в работу циркуляционного насоса.
3. Допустимое рабочее, представляющее собой сумму двух предыдущих.

В первом случае это сила давления теплоносителя в радиаторах, запорной арматуре, трубах. Чем выше этажность дома, тем большее значение приобретает этот показатель. Чтобы преодолеть подъем столба воды применяют мощные насосы.

Второй случай — это давление, возникающее в процессе движения жидкости в системе. А от их суммы — максимального рабочего давления, зависит работа системы в безопасном режиме. В многоэтажном доме его величина достигает 1 МПа.

Требования ГОСТ и СНиП

В современных многоэтажных домах монтаж системы отопления осуществляют, опираясь на требования ГОСТа и СНиП. В нормативной документации оговорен диапазон температур, которые центральное отопление должно обеспечить. Это от 20 до 22 градусов С при параметрах влажности от 45 до 30%.

Чтобы достичь этих показателей, необходим просчет всех нюансов в работе системы еще при разработке проекта. Задача теплотехника — обеспечить минимальную разность значений давления жидкости, циркулирующей в трубах, между нижними и последними этажами дома, сократив тем самым теплопотери.

Этажность	Рабочее давление, атм
До 5 этажей	2-4
9-10 этажей	5-7
От 10 и выше	12

На реальную величину давления влияют следующие факторы:

• Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
• Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
• Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
• Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.

Как меняется давление от температуры

Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:

• на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
• перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
• на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.

Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально.

Давление в летний период

В период, когда отопление бездействует как в теплосети, так и в системах отопления поддерживается давление, величина которого превышает статическое. В противном случае в систему попадет воздух и трубы начнут коррозировать.

Минимальное значение этого параметра определяется высотой здания плюс запас от 3 до 5 м.

Как поднять давление

Проверки давления в отопительных магистралях многоэтажных домов нужны обязательно. Они позволяют анализировать функциональность системы. Падение уровня давления даже на незначительную величину, может стать причиной серьезных сбоев.

При наличии централизованного отопления систему чаще всего испытывают холодной водой. Падение давления за 0,5 часа на величину большую, чем 0,06 МПа указывает на наличие порыва. Если этого не наблюдается, то система готова к работе.

Непосредственно перед стартом отопительного сезона выполняют проверку водой горячей, подаваемой под максимальным давлением.

Изменения, происходящие в системе отопления многоэтажного дома, чаще всего не зависят от хозяина квартиры. Пытаться повлиять на давление — затея бессмысленная. Единственное, что можно сделать, устранить воздушные пробки, появившиеся из-за неплотных соединений или неправильно выполненной регулировки клапана спуска воздуха.

На наличие проблемы указывает характерный шум в системе. Для отопительных приборов и труб это явление очень опасно:

• Расслаблением резьбы и разрушениями сварных соединений во время вибрации трубопровода.
• Прекращением подачи теплоносителя в отдельные стояки или батареи в связи со сложностями с развоздушиванием системы, невозможностью регулировки, что может привести к ее размораживанию.
• Понижением эффективности системы, если теплоноситель прекращает движение не полностью.

Чтобы предотвратить попадание воздуха в систему необходимо перед ее испытанием в рамках подготовки к отопительному сезону осмотреть все соединения, краны на предмет пропускания воды. Если услышите характерное шипение при пробном запуске системы, немедленно ищите утечку и устраняйте ее.

Можно нанести на стыки мыльный раствор и там, где герметичность нарушена, будут появляться пузырьки.

Иногда давление падает и после замены старых батарей на новые алюминиевые. На поверхности этого металла от контакта с водой появляется тонкая пленка. Побочным продуктом реакции является водород, за счет его сжимания давление снижается.

Вмешиваться в работу системы в этом случае не стоит — проблема носит временный характер и со временем уходит сама по себе. Это происходит исключительно в первое время после монтажа радиаторов.

Повысить напор на верхних этажах высотного здания можно путем установки циркуляционного насоса.

Внимание: самой удаленной точкой трубопровода является угловая комната, следовательно, давление здесь самое меньшее.

Минимальное давление

Из условия, когда перегретая вода в системе отопления не вскипает, принимается минимальное давление.

Температура воды, градусов С	Минимальное давление , атм
130	1,8
140	2,7
150	3,9

Определить его можно следующим образом:

К высоте дома (геодезической) добавляют запас приблизительно 5 м, чтобы избежать завоздушивания, плюс еще 3 м на сопротивление системы отопления внутри дома. Если на подаче давление недостаточное, то батареи на верхних этажах останутся непрогретыми.

Если взять 5-этажный дом, то на подаче минимальное давление должно иметь значение:

5х3+5+3=23 м = 2,3 ата = 0,23 Мпа

Перепад давления

Чтобы отопительная система нормально выполняла свои функции, перепад давлений, представляющий собой разность между его величинами на подаче и обратке, должен быть определенной и постоянной величины. В числовом выражении он должен быть в пределах от 0,1 до 0,2 МПа.

Отклонение параметра в меньшую сторону свидетельствует о сбое в циркуляции теплоносителя по трубам. Колебание в сторону увеличения показателя — о завоздушивании отопительной системы.

В любом случае нужно искать причину изменения, иначе отдельные элементы могут выйти со строя.

Если давление упало, то проверяют на наличие утечек: отключают насос и наблюдают изменения статического давления. Если оно продолжает снижаться, то ищут место повреждения путем последовательного выведения из схемы разных участков.

В случае, когда статический напор не меняется, то причина кроется в неисправности оборудования.

Стабильность перепада рабочего давления изначально зависит от проектировщиков, от выполненных ими расчетов по гидравлике, а затем правильного монтажа магистрали. Нормально функционирует отопления многоэтажки, при монтаже которого учтены следующие моменты:

• Подающий трубопровод, за редким исключением, находится вверху, обратный внизу.
• Разливы выполнены из труб сечение от 50 до 80 мм, а стояки и подвод к батареям — от 20 до 25 мм.
• В отопительную систему в байпасную линию насоса или перемычку, соединяющую подачу и обратку врезаны регуляторы, гарантирующие, что даже при резких перепадах давления завоздушивание не появится.
• В схеме теплоснабжения присутствует запорная арматура.

Идеальных условий эксплуатации отопительной системы не существует. Всегда есть потери, снижающие показатели давления, но все же они не должны выходить за пределы регламентированными Строительными нормами и правилами РФ СНиП 41-01-2003.

Регуляторы давления КПСР

Для регулировки и поддержания перепада давления

РА-М — регулятор перепада давления — осуществляет автоматическое поддержание перепада давления на каком-либо гидравлическом сопротивлении, в том числе между подающим и обратным трубопроводами теплоносителя в системах теплоснабжения, а также предохраняет арматуру объекта от резких перепадов давления.

РА-А — регулятор давления “после себя” (редуктор давления) обеспечивает автоматическое поддержание отрегулированного при наладке давления в трубопроводе после регулятора;

РА-В — регулятор давления “до себя”(перепускной клапан) обеспечивает функцию поддержания установленного давления в трубопроводе до регулятора.

Материалы, используемые для производства регуляторов давления КПСР

Деталь	Материал
Корпус	СЧ 20
Мембранная коробка	Сталь 20
Мембрана	EPDM
Седло	СТ 20Х13
Плунжер	СТ 20Х13
Пружина	60С2А
Винт регулировочный	Сталь 45
Шток	СТ 95Х18
Уплотнение штока	Резино-фторопластовое

Технические характеристики:

Диаметр номинальный DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
Условная пропускная способность, Kvy, м3/ч	0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 1,6 2,5 3,2 4,0	1,6 2,5 4 6,3	1,6 2,5 4,0 6,3 8 10	6,3 10 16	10 16 20 25	10 16 25 32 40	25 40 50 63	40 63 80 100	63 100 125	100 125 160	160 280
Давление номинальное PN, МПа	1,6
Температура рабочей среды, оС	-15…+150
Номер диапазона настройки стабилизирующего давления	1 — от 0,04 до 0,16 МПа (цвет пружины — ЖЕЛТЫЙ) 2 — от 0,1 до 0,4 МПа (цвет пружины — КРАСНЫЙ) 3 — от 0,3 до 0,7 МПа (цвет пружины — СИНИЙ) 4 — от 0,6 до 1,2 МПа (цвет пружины — ЧЕРНЫЙ)
Зона пропорциональности, %, не более	6
Зона нечувствительности, %, не более	2,5
Постоянная времени, сек, не более	25
Относительная протечка, %, не более	0,05 от Kvy
Присоединение к трубопроводу	фланцевое (исполнение 1 по ГОСТ 12815-80)
Температура окружающей среды, оС	-5…+55

Габаритные размеры

Диаметр номинальный DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
L,мм	130	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480
h2, мм	535	545	575	595	600	610	625	630	660	690	740
Масса, кг, не более	10	11,5	14	18	20	22	32	38	45	50	60

Усилие на штоке клапана:

Обозначение регулятора	Обозначение комплекта	Состав комплекта	Кол-во
Регулятор перепада давления (РА-М)	МК-1.1	Адаптер G1/2″ x G1/4>>	2
		Врезное кольцо	4
		Затяжная гайка	4
		Корпус G1/4>>	2
		Корпус М12 х 1,5	2
		Трубка медная	1,5; 0,5 м
Регулятор давления «После себя» (РА-А)   Регулятор давления «До себя» (РА-В)	МК-2.1	Адаптер G1/2″ x G1/4>>	1
		Врезное кольцо	3
		Затяжная гайка	3
		Корпус G1/4>>	1
		Корпус М12 х 1,5	2
		Трубка медная	0,5; 0,3 м

Ссылки для скачивания:

Руководство по эксплуатации РА — В

Руководство по эксплуатации РА — М

Руководство по эксплуатации РА — А

Опросный лист регулятор давления

Регулятор давления РА 3D модели

 

Блочные индивидуальные тепловые пункты (БИТП)

Блочные индивидуальные тепловые пункты (БИТП)

Модульный тепловой пункт представляет собой несколько функциональных узлов (модулей), каждый из которых собран на монтажной раме.

Функции индивидуального теплового пункта:

1. учет тепловой энергии
2. качественное регулирование параметров теплоносителя (изменение и поддержание его температуры).
3. распределение тепловой энергии между потребителями.

Состав узла ввода:
— С — учет теплоносителя;
— P — наличие контроля перепада давления;
— W — теплоноситель вода;
— S — теплоноситель пар

Назначение модуля:
— H — отопление;
— W — горячее водоснабжение;
— V — вентиляция

Подключение к сети:
— D — зависимое;
— I — независимое

Мощность конкретного модуля, кВт

Диаметр трубопровода, мм

Опции (при наличии): I — частотный преобразователь для насоса; S — подпитка контура

ИТП оснащается системой автоматического управления.

Узел ввода.

Назначение: прием и очистка теплоносителя из теплосети, учет теплоносителя, поддержание постоянного перепада давления между подающим  и обратным трубопроводом. 

Основные элементы, входящие в состав модуля ввода:

• Фильтр – очистка теплоносителя, поступающего из теплосети.  
• Регулятор давления – обеспечивает постоянный перепад давления между подающей и обратной магистралью.
• Тепловой счетчик – представляет собой два расходомера с датчиками  температуры.

Модуль отопления / вентиляции

Назначение: изменение температурного графика теплоносителя и обеспечение погодозависимого регулирования.

Основные элементы, входящие в состав модуля ввода: 

• Теплообменник – обеспечивает теплообмен между теплоносителем теплосети и внутренним контуром системы отопления. 
• Насосная группа – обеспечивает циркуляцию теплоносителя по внутреннему контуру.
• Регулирующий клапан с приводом – изменяет количество теплоносителя, подаваемого в теплообменник от теплосети с целью поддержания необходимой температуры во внутреннем контуре.

Модуль ГВС

Назначение: подогрев воды из системы холодного водоснабжения; поддержание заданной температуры горячей воды. Обеспечение циркуляции горячей воды для исключения остывания при отсутствии водоразбора. 

Основные элементы, входящие в состав модуля ввода: 

• Теплообменник – обеспечивает теплообмен между теплоносителем теплосети и внутренним контуром системы отопления. 
• Насосная группа – обеспечивает циркуляцию горячей воды по циркуляционному кольцу для исключении остывания.
• Регулирующий клапан с приводом – изменяет количество теплоносителя, подаваемого в теплообменник от теплосети с целью поддержания постоянной температуры горячей воды.

Система автоматического управления выполняет следующие функции:

1. Управление насосными группами каждого модуля. Переключение основного и резервного насосов.
2. Поддержание температуры в системе отопления в зависимости от температуры наружного воздуха.
3. Поддержание постоянной температуры горячей воды.

Индивидуальный тепловой пункт рассчитывается индивидуально по заданию заказчика.

Поставка ИТП осуществляется узлами в собранном виде.

Если заранее известно размещение узлов относительно друг друга, то возможна поставка ИТП в комплекте с соединительными трубопроводами.

Регулятор перепада давления воды (РА-М)

Диаметр номинальный DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
Условная пропускная способность, Kvy, м3/ч	0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 1,6 2,5 3,2 4,0	1,6 2,5 4 6,3	1,6 2,5 4,0 6,3 8 10	6,3 10 16	10 16 20 25	10 16 25 32 40	25 40 50 63	40 63 80 100	63 100 125	100 125 160	160 280	250 360 450 630
Давление номинальное PN, МПа	1,6
Температура рабочей среды, оС	-15…+150
Диапазон настройки давления регулятора, МПа (кгс/см2)	0,01..1,2 (0,1..12)
Номер диапазона настройки стабилизирующего давления	0 – от 0,01 до 0,1 МПа (цвет пружины – СЕРЫЙ) 1 – от 0,04 до 0,16 МПа (цвет пружины – ЖЕЛТЫЙ) 2 – от 0,1 до 0,4 МПа (цвет пружины – КРАСНЫЙ) 3 – от 0,3 до 0,7 МПа (цвет пружины – СИНИЙ) 4 – от 0,6 до 1,2 МПа (цвет пружины – ЧЕРНЫЙ)
Зона пропорциональности, %, не более	6
Зона нечувствительности, %, не более	2,5
Постоянная времени, сек, не более	25
Относительная протечка, %, не более	0,05 от Kvy
Присоединение к трубопроводу	фланцевое (исполнение 1 по ГОСТ 12815-80)
Температура окружающей среды, оС	-5…+55

Два метода управления расходом HVAC

Система трубопроводов отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) предназначена для передачи жидкого теплоносителя к нескольким устройствам обработки воздуха, обеспечивая охлаждение (охлажденная вода) или нагревание (жидкостное отопление) в здании. Типичная система HVAC состоит из первичного и вторичного контура. Первичный контур содержит чиллер или бойлер вместе с первичным циркуляционным насосом (-ами). Вторичный контур забирает жидкость из первичного контура и состоит из вторичного насоса вместе с трубопроводом подающего коллектора, различными устройствами обработки воздуха и трубопроводом возвратного коллектора.Первичный и вторичный контуры соединены, поэтому между контурами смешивается жидкость.

Ключом к проектированию системы циркуляции воды HVAC является управление расходами на различные устройства обработки воздуха для поддержания температуры в кондиционируемых помещениях. Есть два типа методов для достижения этой цели: один — система постоянного объема, другой — система переменного спроса. В этом анализе вы узнаете, как добиться значительной экономии средств за счет использования системы переменного спроса по сравнению с более традиционной системой постоянного объема.

Моделирование системы

Изображение 1: Смоделированная система HVAC (изображение любезно предоставлено автором)

Перед тем, как спроектировать новую систему или внести серьезные изменения в существующую систему трубопроводов, рекомендуется создать компьютеризированную гидравлическую модель системы трубопроводов HVAC. Программное обеспечение для трубопроводов может предоставить информацию, необходимую для правильного выбора насосов и регулирующих клапанов. Кроме того, компьютерная модель дает хорошее представление о взаимодействии насосов, трубопроводов и регулирующих клапанов.

Информация из компьютеризированной модели также может быть использована для выполнения экономического анализа затрат на перекачку для обоих типов систем управления. Изображение 1 представляет собой визуализацию смоделированной системы HVAC. Чтобы выполнить этот анализ, посмотрите на различия между контролем постоянного объема и контролем переменного спроса и проведите анализ затрат на перекачку для каждого из них.

Контроль постоянного объема по сравнению с контролем переменного расхода
При постоянном регулировании объема для схемы трубопроводов на Рисунке 1 оба вторичных насоса работают чуть более 660 галлонов в минуту (галлонов в минуту).Поскольку это система постоянного объема, оба насоса будут постоянно работать с этим расходом круглый год. Чтобы поддерживать постоянный объем, часть потока проходит через устройства обработки воздуха, а оставшаяся часть
проходит через байпасную линию.

В системе с переменной потребляемой мощностью скорость потока к нагрузкам варьируется в зависимости от требуемых потребностей в обогреве или охлаждении. Первое требование — это
оценить требуемые скорости потока. Они основаны на нагрузках на отопление или кондиционирование воздуха и могут меняться в зависимости от времени года и времени суток.

В этом анализе предполагалось, что средний расход в зимние месяцы будет составлять 30 процентов от максимального расчетного расхода, весной и осенью — 45 процентов от максимального, а летом расчетный расход составляет 85 процентов от максимального расхода. цент от максимума. Важно отметить, что максимальная расчетная нагрузка основана на потребностях
для самого жаркого или самого холодного дня в году.

Затраты на перекачку постоянного объема
В этом примере для этого проекта на северо-западе Тихого океана ежегодные затраты на перекачку для системы составляли 8 центов США за киловатт-час (кВтч).Это должно обеспечить консервативную оценку затрат по другим направлениям, поскольку в среднем по стране около 13 центов за кВтч.

Изображение 2: Результаты калькулятора годовых операционных затрат: постоянный объем (изображение любезно предоставлено автором)

Изображение 3: Результаты калькулятора годовых операционных затрат: переменный спрос (изображение любезно предоставлено автором)

Затраты на перекачку с переменным спросом
Затраты на переменный спрос немного сложнее, поскольку нагрузки будут больше меняться в течение года.Здесь мы используем упомянутые выше скорости потока и учитываем, что на
лето, зима, весна и осень приходится по 25 процентов в году. Весенняя и осенняя потребности здесь одинаковы, поэтому они складываются в общей сложности на 50 процентов в год.

Первое важное замечание здесь заключается в том, что система способна удовлетворить потребности круглый год, используя только один вторичный насос. Эксплуатационные расходы на этот вторичный насос составляют 3080 долларов летом, 140 долларов зимой и 560 долларов в комбинированный весенний и осенний сезоны, что в сумме составляет 3780 долларов в год.

Годовые эксплуатационные расходы на вторичные насосы значительно меньше затрат, связанных с системой постоянного спроса. Важно отметить, что снижение стоимости перекачки может быть достигнуто только путем установки частотно-регулируемого привода (ЧРП). Также важно учитывать стоимость частотно-регулируемого привода при расчетах затрат на перекачку в течение всего жизненного цикла.

Система постоянного объема
Система постоянного объема — это более традиционный метод, при котором система уравновешивается, так что постоянный объем жидкости течет к каждому устройству обработки воздуха независимо от нагрузки.Трубопровод к воздухообрабатывающему устройству состоит из трехходового клапана, который направляет поток к воздухоочистителю или в байпасную линию (Изображение 4).

В системе постоянного объема комбинированный поток в байпасной линии и в воздухообрабатывающий агрегат является постоянным, независимо от скорости потока в воздухообрабатывающий агрегат. Трехходовой клапан направляет жидкость через байпасную линию, если нет необходимости в устройстве обработки воздуха. Когда на воздухообрабатывающий агрегат поступает запрос, трехходовой клапан перемещается так, чтобы подавать некоторое количество жидкости в воздухообрабатывающий агрегат и меньше жидкости через байпасную линию.Когда воздухообрабатывающий агрегат больше не требует, трехходовой клапан перенаправляет поток через байпасную линию.

Изображение 4: Типовая схема постоянного объема (изображение любезно предоставлено автором)

Основным преимуществом конструкции с постоянным объемом является то, что после того, как система сбалансирована, путем установки расчетного расхода для каждой нагрузки, система управления становится очень стабильной. Трехходовой клапан может направлять поток к устройству обработки воздуха, не влияя на общий расход через систему.

Основным недостатком системы постоянного объема является то, что скорость потока к каждому воздухообрабатывающему устройству одинакова круглый год, независимо от нагрузки системы отопления или охлаждения. Другими словами, в системе охлажденной воды HVAC расход во вторичном контуре одинаков для самого холодного дня зимы и самого жаркого дня лета. Следовательно, системы постоянного объема обычно имеют более высокие эксплуатационные расходы, потому что скорость потока через вторичную систему одинакова независимо от нагрузки системы.

Система переменного спроса
Теперь, когда затраты на электроэнергию выше, системы переменного спроса становятся все более популярными. В системе с переменным потреблением трехходовой клапан и байпасная линия заменяются последовательным редуктором давления и регулирующим клапаном для регулирования потока к воздухообрабатывающему устройству (Изображение 5). Поскольку регулирующие клапаны в других нагрузках регулируют расход по различным каналам, перепады давлений на регулирующем клапане могут значительно варьироваться. Большой разброс перепада давления на регулирующих клапанах из-за изменений нагрузки системы может вызвать проблемы с регулирующим клапаном.

Для решения этой проблемы перед клапаном управления потоком размещается регулятор давления, который поглощает часть избыточного перепада давления между подающим и обратным коллекторами
. Задача регулятора давления — уменьшить падение давления на регулирующем клапане. Затем можно использовать привод клапана меньшего размера, чтобы можно было добиться более точного управления.

Использование системы с переменным потреблением позволяет сэкономить на эксплуатационных расходах, поскольку скорость потока через систему изменяется для удовлетворения потребностей системы, а не для поддержания постоянной скорости потока системы
.

Типовая схема переменного спроса (изображение любезно предоставлено автором)

Большая экономия затрат на перекачку может быть достигнута в системе с переменным спросом, добавив частотно-регулируемый привод на насос. Как упоминалось ранее, регулятор давления обычно размещается перед регулирующим клапаном для ограничения максимального перепада давления на регулирующем клапане. Это связано с тем, что по мере уменьшения расхода в других путях насос возвращается к своей характеристической кривой и обеспечивает больший перепад давления на насосе.

Это приводит к большему перепаду давления на подающем и обратном коллекторах. Задача регулятора давления — поглощать часть избыточного перепада давления, чтобы регулирующий клапан мог работать должным образом.

За счет установки привода с регулируемой скоростью и регулирования скорости насоса на основе перепада давления на различных регулирующих клапанах насос обеспечивает меньший напор при той же скорости потока. Это приводит к более низкому перепаду давления на регуляторе давления.Поскольку напор насоса меньше, насос потребляет меньше энергии, что приводит к дополнительной экономии затрат на перекачивание.

Важно помнить, что для правильной работы клапана на каждом регулирующем клапане должен быть минимальный перепад давления. Целью привода с регулируемой скоростью является замедление насоса для обеспечения только достаточного напора, необходимого для правильной работы регулирующих клапанов. Обычно в системе имеется один регулирующий клапан, который имеет самый низкий перепад давления, и его называют наиболее гидравлически дистанционным регулирующим клапаном.

Датчик перепада давления может быть установлен на самом гидравлическом дистанционном регулирующем клапане для управления скоростью насоса. Еще один момент, который следует запомнить; в зависимости от различных комбинаций нагрузок на воздухообрабатывающие агрегаты может изменяться самый гидравлически дистанционный регулирующий клапан в системе. Следовательно, могут потребоваться дополнительные датчики перепада давления, что приведет к дополнительному оборудованию.

Поскольку в большой системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может быть много нагрузок, установка приборов дифференциального давления на каждом регулирующем клапане в системе может стать дорогостоящей.Более рентабельно устанавливать регуляторы перепада давления только на те клапаны в системе, которые имеют возможность наименьшего падения давления. Это требует глубокого понимания системы трубопроводов HVAC.

Статьи по теме

Балансировка типовых систем

Система разделена на модули.

Если оконечными устройствами являются радиаторы, термостатические клапаны предварительно настроены на перепад давления 1,45 фунт / кв. Дюйм для расчетного расхода.Гидравлическая балансировка выполняется перед установкой термостатических головок.

Для балансировки такой системы мы рекомендуем метод компенсации или метод баланса TA. Главный балансировочный клапан STAD-0 показывает превышение номинала насоса, и соответствующие действия на насос производятся соответствующим образом. Если насос является насосом с регулируемой скоростью, STAD-0 не требуется; скорость насоса регулируется для получения расчетного расхода в балансировочном клапане одного из стояков.

На каждом ответвлении, обслуживающем несколько радиаторов или оконечных устройств, балансировочный клапан связан с предохранительным клапаном BPV.

Если некоторые регулирующие клапаны терминала закрываются, перепад давления AB имеет тенденцию к увеличению. Если этот перепад давления увеличивается выше уставки BPV, BPV начинает открываться. Увеличивающийся поток в BPV создает достаточный перепад давления в балансировочном клапане STAD, чтобы поддерживать примерно постоянным перепад давления на A и B. Без балансировочного клапана, BPV, открытый или закрытый, будет напрямую подвергаться перепаду давления между источниками питания. и возвратные стояки.BPV не может самостоятельно стабилизировать вторичный перепад давления, он должен быть связан с балансировочным клапаном.

Клапаны радиатора предварительно настроены на падение давления 1,45 фунта на кв. Дюйм для расчетного расхода. Установка сбалансирована, как показано на рисунке 1, при полностью закрытых BPV. Когда установка полностью сбалансирована, настройка BPV выбирается равной 1,45 фунта на квадратный дюйм, принятой для термостатических клапанов, плюс 0,73 фунта на квадратный дюйм, что означает 2,18 фунта на квадратный дюйм. Есть и другие способы установить BPV, но предложенный выше метод является наиболее простым.

Пример: Доступный первичный перепад давления составляет 5,80 фунтов на кв. Дюйм. Во время процедуры балансировки он создал перепад давления 3,92 фунта на квадратный дюйм в балансировочном клапане ответвления для получения правильного расхода воды 2,64 галлона в минуту в ответвлении. Это означает, что в расчетных условиях перепад давления между A и B составляет 5,80 — 3,92 = 1,89 фунтов на кв. Дюйм. Радиаторные клапаны настроены на перепад давления 10 кПа, но для получения правильного общего расхода этот перепад давления 1,45 фунта на квадратный дюйм должен быть расположен в середине ответвления, то есть больше 1.45 фунтов на квадратный дюйм в его начале (1,89 фунтов на квадратный дюйм).

Теперь предположим, что некоторые термостатические клапаны закрываются, уменьшая вторичный поток qs. В таблице ниже приведены некоторые значения, показывающие изменение потоков и перепада давления.

Поскольку первичный поток снизился только с 2,64 галлонов в минуту до 2,31 галлона в минуту, перепад давления в первичном контуре 5,80 фунтов на квадратный дюйм остается практически неизменным.

BPV начинает открываться, когда ΔpAB достигает заданного значения 2,18 фунтов на кв. Дюйм. Когда все термостатические клапаны закрыты, перепад давления ΔpAB достигает 2.99 фунтов на квадратный дюйм вместо более 5,80 фунтов на квадратный дюйм без BPV.

Главный балансировочный клапан STAD-0 показывает превышение номинала насоса, и соответствующие действия на насос производятся соответствующим образом. Если насос является насосом с регулируемой скоростью, STAD-0 не требуется; скорость насоса регулируется для получения расчетного расхода в балансировочном клапане одного из стояков.

3 Система с STAP на каждом стояке


Для больших систем напор насоса может быть слишком высоким или непостоянным для некоторых терминалов. В этом случае

перепад давления стабилизируется в нижней части каждого стояка на подходящем значении,

, с помощью дифференциального регулятора STAP.

Каждый стояк — это модуль, который можно рассматривать как независимый от других для процедуры балансировки

. Перед началом балансировки одного стояка его STAP должен быть отключен от функции

и полностью открыт, чтобы гарантировать получение требуемых потоков воды во время процедуры балансировки

. Самый простой способ сделать это — закрыть слив на STAM или STAD в подаче и на

, чтобы очистить верх мембраны (вставьте иглу CBI в верхнюю часть STAP).

Когда терминалы являются радиаторами, термостатические клапаны сначала предварительно настраиваются на расчетный расход для

при перепаде давления 1,45 фунта на кв. Дюйм.

Когда каждый терминал имеет свой собственный балансировочный клапан, терминалы балансируются относительно самих

на каждой ветви перед уравновешиванием ветвей между собой с помощью компенсированного метода

или метода балансировки TA.

Когда стояк уравновешен, уставка его STAP регулируется для получения расчетного расхода

, который может быть измерен с помощью клапана STAM (STAD), расположенного в нижней части этого стояка.Подступающие части

не должны балансироваться между собой.

Примечание:

1. Некоторые проектировщики предусматривают предохранительный клапан (BPV) на конце каждого стояка для получения минимального расхода, когда все регулирующие клапаны закрыты. Другой метод — снабдить некоторые оконечные устройства трехходовым клапаном вместо двухходового регулирующего клапана. Получение этого минимального расхода имеет несколько преимуществ: Расход воды в насосе не опускается ниже минимального значения.
2. Когда расход воды слишком низкий, теплопотери в трубах охлаждают воду, и оставшиеся в рабочем состоянии контуры не могут обеспечить свою полную мощность, если это необходимо, так как температура воды на входе слишком низкая.Минимальный поток снижает этот эффект.
3. Если все регулирующие клапаны закрываются, регулирующий клапан перепада давления STAP также закрывается. На всех обратных трубопроводах этого стояка снижается статическое давление, поскольку вода остывает в замкнутом пространстве. Перепад давления на регулирующих клапанах будет настолько высоким, что регулирующий клапан, который открывается первым, будет очень шумно. Создаваемый минимальный поток позволяет избежать этой проблемы.

Настройка этого BPV выполняется в соответствии со следующей процедурой:

• STAP находится в нормальном режиме работы, все ветви стояка изолированы.
  
• STAM (STAD) предварительно настроен на получение падения давления не менее 0,44 фунта на кв. Дюйм для 25% расчетного расхода.
  
• BPV настроен на получение 25% расчетного расхода стояка, измеряемого на STAM (STAD).
  
• STAM (STAD) затем полностью открывается, и все ветви снова переводятся в нормальное функционирование.
  

4 Система с STAP на каждой ветви

Стабилизируется перепад давления на каждой ветви, клеммы поставляются с удобным перепадом давления.Каждая ветвь сбалансирована независимо от других.

Когда терминалы являются радиаторами, термостатические клапаны сначала предварительно настраиваются на перепад давления 10 кПа при расчетном расходе.

Когда каждый терминал имеет свой балансировочный клапан, они балансируются между собой с помощью метода компенсации или метода балансировки TA.

Когда ответвление сбалансировано, уставка его STAP регулируется для получения расчетного расхода, который может быть измерен с помощью клапана STAM (STAD), расположенного на входе ответвления.

Некоторые проектировщики предусматривают предохранительный клапан (BPV) на конце каждого ответвления для получения минимального расхода, когда все регулирующие клапаны на терминале закрыты. Это обеспечивает одновременно минимальный расход для насоса, когда все регулирующие клапаны на терминале закрыты. См. Пример ниже.

Нет необходимости балансировать ответвления между собой и стояки между самими

.

Пример: Довольно распространено обеспечение каждой квартиры жилого дома одним STAP в соответствии с рисунком 4b.Двухпозиционный регулирующий клапан связан с комнатным термостатом для управления окружающей средой.

Когда регулирующий клапан расположен, как показано на рисунке 4b, перепад давления ΔHo соответствует перепаду давления, полученному с помощью STAP, за вычетом переменного перепада давления в регулирующем клапане V. Таким образом, ΔHo не очень хорошо стабилизируется.

Вторая проблема заключается в следующем: когда регулирующий клапан «V» закрывается, на STAP подается первичный перепад давления ΔH, и он также закрывается.Во всех «вторичных» контурах снижается статическое давление, так как вода остывает в замкнутом пространстве. Значительно увеличивается Δp на клапанах «V» и STAP. Когда регулирующий клапан «V» начинает снова открываться, это, вероятно, может быть очень шумным из-за кавитации в клапане «V». Эту проблему можно решить, если установить регулирующий клапан на обратной стороне, рядом с STAP.

Правильная конструкция системы показана на рисунке 4c.

На рисунке 4c, когда регулирующий клапан закрывается, перепад давления ΔHo падает до нуля, и STAP полностью открывается.Вторичный контур остается в контакте с распределителем, и его статическое давление остается неизменным, что позволяет избежать проблемы, описанной на рисунке 4b. Кроме того, значительно лучше стабилизируется перепад давления ΔHo.

Как мы видим, небольшое изменение конструкции системы может кардинально изменить условия ее работы.

5. Система с STAP на каждом регулирующем клапане

Каждый регулирующий клапан связан с контроллером Δp STAP. С точки зрения контроля это лучшее решение.Кроме того, достигается автоматическая балансировка.

Для каждого терминала последовательно регулирующий клапан полностью открыт, и заданное значение STAP выбирается для получения расчетного расхода. Каждый раз, когда регулирующий клапан полностью открывается, достигается расчетный расход, и регулирующий клапан никогда не имеет завышенного размера. Поскольку перепад давления на регулирующем клапане постоянный, его авторитет близок к единице.

Процедура балансировки ограничена приведенным выше описанием. Клеммы, ответвления и стояки не должны балансироваться между ними, так как это достигается автоматически.

Что произойдет, если только некоторые регулирующие клапаны объединены с STAP, а другие нет? В этом случае мы возвращаемся к рисунку 1 с балансировочными клапанами, установленными на ответвлениях и стояках. Полная балансировка производится при полностью открытых STAP. Обратите внимание, что в этом случае рекомендуется использовать STAD вместо STAM. Этот STAD используется как обычный балансировочный клапан во время процедуры балансировки. Когда установка сбалансирована, процедура для каждого STAP последовательно следующая:

• STAD, связанный с STAP, снова открывается и предварительно настраивается на получение не менее 0.44 psi для расчетного расхода.
• Уставка STAP регулируется для получения расчетного расхода через полностью открытый регулирующий клапан, расход измеряется с помощью балансировочного клапана STAD.

6. Постоянное распределение расхода с помощью вторичных насосов

Когда есть только одна производственная единица, постоянное распределение потока является наиболее подходящим выбором. Напор первичного насоса должен покрывать только падение давления в производственной установке и в первичных распределительных трубопроводах.Каждый контур снабжен вторичным насосом.

Чтобы избежать взаимодействия между первичным насосом и вторичными насосами, каждый контур снабжен байпасной линией.

Каждая цепь сбалансирована независимо от других.

Первичный контур балансируется отдельно, как для системы 1, но со следующим замечанием. Чтобы избежать короткого замыкания с чрезмерным переливом, рекомендуется установить все балансировочные клапаны на первичном распределении на 50% открытия перед началом процедуры балансировки.

7 Распределение постоянного потока с трехходовыми клапанами

Балансировка этой системы такая же, как на рисунке 1. Для каждого трехходового клапана балансировочный клапан STAD-1 с постоянным потоком необходим для процедура балансировки. Балансировочный клапан STAD-2

в байпасе обычно должен создавать такое же падение давления, как и в змеевике. В этом случае расход воды

будет таким же, когда трехходовой клапан полностью открыт или полностью закрыт. Однако в этом балансировочном клапане STAD2 нет необходимости, если расчетное падение давления в змеевике ниже 25% расчетного перепада давления в контуре.

2 метода управления скоростью потока HVAC

Система трубопроводов отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) предназначена для передачи жидкого теплоносителя к нескольким устройствам обработки воздуха, обеспечивая охлаждение (охлажденная вода) или обогрев (жидкостное отопление). ) нагрузки в здании. Типичная система HVAC состоит из первичного и вторичного контура. Первичный контур содержит чиллер или бойлер вместе с первичным циркуляционным насосом (-ами). Вторичный контур забирает жидкость из первичного контура и состоит из вторичного насоса вместе с трубопроводом подающего коллектора, различными устройствами обработки воздуха и трубопроводом возвратного коллектора.Первичный и вторичный контуры соединены, поэтому между контурами смешивается жидкость.

Ключом к проектированию системы циркуляции воды HVAC является контроль расхода воздуха при обработке для поддержания температуры в кондиционируемых помещениях. Есть два метода достижения этой цели; одна — система постоянного объема, другая — система переменного спроса. Ниже приведен пример того, как проект на Тихоокеанском Северо-Западе достиг экономии затрат за счет использования системы переменного спроса по сравнению с системой постоянного объема.

Моделирование системы

Перед тем, как спроектировать новую систему или внести серьезные изменения в существующую систему трубопроводов, рекомендуется создать компьютеризированную гидравлическую модель системы трубопроводов HVAC. Программное обеспечение для трубопроводов может предоставить информацию, необходимую для правильного выбора насосов и регулирующих клапанов. Модель также дает хорошее представление о взаимодействии насосов, трубопроводов и регулирующих клапанов.

Изображение 1. Смоделированная система HVAC (изображения любезно предоставлены автором)

Информация из компьютеризированной модели также может быть использована для выполнения экономического анализа затрат на перекачку для обоих типов систем управления.Изображение 1 представляет собой визуализацию смоделированной системы HVAC.

Чтобы выполнить этот анализ, посмотрите на различия между контролем постоянного объема и контролем переменного спроса и проведите анализ затрат на перекачку для каждого из них.

Изображение 2. Результаты калькулятора годовых операционных затрат: постоянный объем.

Постоянный контроль объема и переменный контроль потребления

При постоянном контроле объема для схемы трубопроводов на Рисунке 1 оба вторичных насоса работают со скоростью чуть более 660 галлонов в минуту (галлонов в минуту).Поскольку это система постоянного объема, оба насоса будут постоянно работать с этим расходом круглый год. Чтобы поддерживать постоянный объем, часть потока проходит через устройства обработки воздуха, а оставшаяся часть проходит через байпасную линию.

В системе с переменной потребляемой мощностью скорость потока к нагрузкам варьируется в зависимости от требуемых потребностей в обогреве или охлаждении. Первое требование — оценить требуемый расход. Они основаны на нагрузках на отопление или кондиционирование воздуха и могут меняться в зависимости от времени года и времени суток.

В этом анализе предполагается, что средний расход в зимние месяцы будет составлять 30 процентов от максимального расчетного расхода, весной и осенью — 45 процентов от максимального, а летом расчетный расход составляет 85 процентов от максимального расхода. максимум. Обратите внимание, что максимальная расчетная нагрузка основана на потребностях в самый жаркий или самый холодный день в году.

Изображение 3. Результаты калькулятора годовых операционных затрат: переменный спрос.

Затраты на прокачку постоянного объема

Для этого проекта ежегодные затраты на перекачку для системы составляли 8 центов за киловатт-час (кВтч).Это должно обеспечить консервативную оценку затрат в других местах, поскольку в среднем по стране около 13 центов за кВтч. Эксплуатационные расходы на насосы SP1 и SP2 составляют 10 012 и 10 062 долларов. Вместе эксплуатационные расходы на вторичные насосы при постоянном объеме и фиксированной скорости составляют 20 074 доллара.

Затраты на перекачку переменного спроса

Переменные затраты на спрос немного сложнее, поскольку нагрузки меняются больше в течение года. Здесь мы используем упомянутые выше расходы и учитываем, что лето, зима, весна и осень составляют 25 процентов в году.Весенние и осенние требования одинаковы, поэтому они складываются в общей сложности на 50 процентов в год.

Система способна удовлетворить потребности круглый год, используя только один вторичный насос. Эксплуатационные расходы на этот вторичный насос составляют 3080 долларов летом, 140 долларов зимой и 560 долларов в комбинированный весенний и осенний сезоны, в сумме 3780 долларов в год.

Годовые эксплуатационные расходы на вторичные насосы меньше, чем затраты, связанные с системой постоянного потребления.Снижение стоимости может быть достигнуто за счет установки частотно-регулируемого привода (ЧРП). При расчете затрат на перекачку жизненного цикла важно учитывать стоимость частотно-регулируемого привода.

Изображение 4. Типовая схема постоянного объема

Система постоянного объема

Система постоянного объема такова, что постоянный объем жидкости течет к каждому устройству обработки воздуха независимо от нагрузки. Трубопровод к воздухообрабатывающему устройству состоит из трехходового клапана, который направляет поток к воздухоочистителю или в байпасную линию (Изображение 4).

В системе постоянного объема комбинированный поток в байпасной линии и в воздухообрабатывающий агрегат является постоянным, независимо от скорости потока в воздухообрабатывающий агрегат. Трехходовой клапан направляет жидкость через байпасную линию, если нет необходимости в устройстве обработки воздуха. Когда на воздухообрабатывающий агрегат поступает запрос, трехходовой клапан перемещается так, чтобы подавать некоторое количество жидкости в воздухообрабатывающий агрегат и меньше жидкости через байпасную линию. Когда воздухообрабатывающий агрегат больше не требует, клапан перенаправляет поток через байпасную линию.

Основным преимуществом конструкции с постоянным объемом является то, что после балансировки системы путем установки расчетного расхода для каждой нагрузки система управления становится стабильной. Трехходовой клапан может направлять поток к устройству обработки воздуха, не влияя на общий расход через систему.

Недостатком системы постоянного объема является то, что потоки к каждому воздухообрабатывающему устройству одинаковы круглый год, независимо от нагрузки системы отопления или охлаждения. Другими словами, в системе охлажденной воды HVAC расход во вторичном контуре одинаков для самого холодного дня зимы и самого жаркого дня лета.Следовательно, системы постоянного объема обычно несут более высокие эксплуатационные расходы, потому что скорость потока через вторичную систему одинакова независимо от нагрузки системы.

Изображение 5. Типовая схема переменного спроса

Система переменного спроса

Теперь, когда затраты на электроэнергию выше, системы переменного спроса становятся все более популярными. В системе с переменным потреблением трехходовой клапан и байпасная линия заменяются последовательным редуктором давления и регулирующим клапаном для регулирования потока к воздухообрабатывающему устройству (Изображение 5).Поскольку регулирующие клапаны в других нагрузках регулируют расход, перепады давления на регулирующем клапане могут изменяться. Большой разброс перепада давления на регулирующих клапанах из-за изменений нагрузки системы может вызвать проблемы с регулирующим клапаном.

Для решения этой проблемы перед клапаном управления потоком устанавливается регулятор давления, который поглощает некоторый избыточный перепад давления между подающим и обратным коллекторами. Задача регулятора давления — уменьшить падение давления на регулирующем клапане.Затем можно использовать привод клапана меньшего размера, чтобы можно было добиться более точного управления.

Использование системы с переменным потреблением позволяет сэкономить на эксплуатационных расходах, поскольку скорость потока через систему изменяется в зависимости от требований системы, а не для поддержания постоянной скорости потока в системе.

Большая экономия затрат может быть достигнута в системе с переменным спросом, добавив ЧРП. Как упоминалось ранее, регулятор давления обычно размещается перед регулирующим клапаном для ограничения максимального перепада давления на регулирующем клапане.По мере того, как расход в других путях уменьшается, насос возвращается к своей характеристической кривой и обеспечивает больший перепад давления на насосе. Это приводит к большему перепаду давления на подающем и обратном коллекторах. Задача регулятора давления — поглощать часть избыточного перепада давления, чтобы регулирующий клапан мог работать должным образом.

За счет установки привода с регулируемой скоростью (VSD) и регулирования скорости насоса на основе перепада давления на различных регулирующих клапанах насос обеспечивает меньший напор при той же скорости потока.Это приводит к более низкому перепаду давления на регуляторе давления. Поскольку напор насоса меньше, насос потребляет меньше энергии, что приводит к дополнительной экономии.

Для правильной работы клапана на каждом регулирующем клапане должен быть минимальный перепад давления. Преобразователь частоты предназначен для замедления работы насоса, чтобы обеспечить достаточный напор, необходимый для правильной работы регулирующих клапанов. Обычно в системе имеется один регулирующий клапан, который имеет самый низкий перепад давления, и его называют наиболее гидравлически дистанционным регулирующим клапаном.Датчик перепада давления может быть установлен на самом гидравлическом дистанционном регулирующем клапане для управления скоростью насоса.

Заключение

В зависимости от различных комбинаций нагрузок на воздухообрабатывающие устройства, наиболее гидравлически дистанционный регулирующий клапан в системе может изменяться. Следовательно, могут потребоваться дополнительные датчики перепада давления, что приведет к дополнительному оборудованию.

В большой системе HVAC может быть много нагрузок, поэтому установка приборов дифференциального давления на каждом регулирующем клапане может стать дорогостоящей.Более рентабельным может быть установка регуляторов перепада давления только на клапанах, которые могут столкнуться с наименьшим падением давления. Это требует глубокого понимания системы трубопроводов HVAC.

Чтобы прочитать больше столбцов «Улучшение насосной системы», щелкните здесь.

Что такое перепад давления?

В мире техники, работающей под давлением, часто неправильно понимаемый и упускаемый из виду компонент промышленных технологических систем — это манометры дифференциального давления. Дифференциальное давление — это широкая категория показаний давления, в которую можно классифицировать многие типы давления, включая абсолютное и манометрическое давление.Итак, что отличает перепад давления и каково значение при расчете перепада давления?

Во-первых, перепад давления (DP или ∆P) — это разница между любыми двумя приложенными давлениями. Почти все показания давления считаются показаниями дифференциального давления, поскольку давление измеряется как абсолютное давление по отношению к вакууму или манометрическое давление по отношению к атмосферному давлению.

Однако разница между вакуумом, манометрическим и дифференциальным давлением является эталонным значением давления.Абсолютное давление имеет фиксированное значение 0 фунтов на кв. Дюйм, полный вакуум. Двунаправленное давление или манометрическое давление имеет фиксированное эталонное значение атмосферного давления, установленное значение, которое колеблется в зависимости от атмосферных условий.

Дифференциальное давление, как правило, является мерой давления, при которой считываемые и контрольные значения являются переменными. Перепад давления рассчитывается путем вычитания одного из этих значений из другого. Если труба A течет при давлении 100 фунтов на кв. Дюйм, а труба B — при 30 фунтах на квадратный дюйм, перепад давления будет 70 фунтов на квадратный дюйм.

Как такая простая концепция может быть настолько важной для промышленных технологических систем? Одно из применений дифференциального давления — контроль потока и фильтрации в промышленных системах. Перепад давления используется, чтобы определить, есть ли в трубопроводе какие-либо засорения или загрязнения при прохождении частиц через отверстия и фильтры. Если часть трубы забьется, это вызовет изменение давления, что приведет к увеличению или уменьшению перепада давления. На определенном уровне оператору потребуется провести техническое обслуживание трубопровода, чтобы он снова начал работать эффективно.Контролируя перепад давления между трубами, оператор может гарантировать чистоту и безопасность своей продукции, а также эффективность затрат и ресурсов.

Более широко распространенное применение дифференциального давления включает создание избыточного давления в кабинах самолетов. Большинство современных людей когда-нибудь в своей жизни летали на самолетах. Вы взлетаете, и почти сразу у вас начинают хлопать уши из-за изменения давления, когда вы поднимаетесь в небо. Это легкий симптом резкого изменения давления, которое испытывает самолет.Измеряя давление снаружи и соответственно контролируя давление в кабине, люди могут с комфортом перемещаться на высоте 35000 футов без кислородной маски и без каких-либо негативных последствий для здоровья.

WIKA предлагает три типа манометров дифференциального давления — поршневые, двухдиафрагменные и цельносварные / полностью из нержавеющей стали — для различных применений давления и температуры.

Ссылки по теме:

Исследование на основе моделирования различных стратегий управления насосом с регулируемой скоростью в распределенных системах тепловых насосов с грунтовым источником (Журнальная статья)

Лю, Сяобин, Чжэн, О'Нил и Ню, Фусинь. Исследование на основе моделирования различных стратегий управления насосом с регулируемой скоростью в распределенных системах наземных тепловых насосов . США: Н. П., 2016. Интернет.

Лю, Сяобин, Чжэн, О'Нил и Ню, Фусинь. Исследование на основе моделирования различных стратегий управления насосом с регулируемой скоростью в распределенных системах наземных тепловых насосов .Соединенные Штаты.

Лю, Сяобин, Чжэн, О'Нил и Ню, Фусинь. Пт. «Исследование на основе моделирования различных стратегий управления насосом с регулируемой скоростью в распределенных геотермальных системах тепловых насосов». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1330528.

@article {osti_1330528,
title = {Основанное на моделировании исследование различных стратегий управления насосом с регулируемой скоростью в распределенных системах тепловых насосов с грунтовым источником},
author = {Лю, Сяобин и Чжэн, О'Нил и Ню, Фусинь},
abstractNote = {Большинство коммерческих систем наземных тепловых насосов (GSHP) в США имеют распределенную конфигурацию.В этих системах вода или раствор антифриза циркулируют через несколько тепловых насосов через центральную насосную систему, которая обычно использует насос (ы) с регулируемой скоростью. Насосы с регулируемой скоростью могут значительно снизить потребление энергии насосом; однако в действительности экономия энергии может быть далека от ее потенциальной из-за неправильной конструкции насосной системы и неправильного управления. В этой статье упрощенная гидравлическая насосная система была смоделирована с помощью динамических моделей Modelica для оценки трех различных стратегий управления насосом.Это включает в себя две стандартные стратегии управления, которые должны поддерживать постоянный перепад давления либо в подающей и обратной магистралях, либо на тепловом насосе, который находится на самом удаленном гидравлическом расстоянии; и инновационная стратегия управления, которая регулирует расход системы в зависимости от потребности каждого теплового насоса. Результаты моделирования показывают, что значительный переполнение происходит в условиях частичной нагрузки, когда насос переменной скорости управляется для поддержания постоянного перепада давления в подающей и обратной магистралях трубопроводной системы.С другой стороны, при частичной нагрузке возникает недостаточный поток, когда насос с регулируемой скоростью управляется таким образом, чтобы поддерживать постоянный перепад давления на самом дальнем тепловом насосе. Управление на основе потребности в потоке может обеспечить необходимую скорость потока для каждого теплового насоса в любой момент времени и с меньшим потреблением энергии перекачки, чем при использовании двух обычных элементов управления. Наконец, типичная распределенная система GSHP была изучена для оценки потенциала энергосбережения при применении стратегии управления перекачкой на основе потребности в потоке.Это тематическое исследование показывает, что годовое потребление энергии при перекачке можно снизить на 62% с помощью управления на основе потребности в потоке по сравнению с обычным управлением на основе давления для поддержания постоянного перепада давления на подающей и обратной магистралях.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1330528}, journal = {ASHRAE Transactions},
issn = {0001-2505},
число =,
объем = 122,
place = {United States},
год = {2016},
месяц = ​​{1}
}

Изменение видения с контролем перепада температуры

Со временем гидронная промышленность изменила подход к проектированию системных трубопроводов и контролю температуры по мере развития эффективности оборудования и технологий.В конце 1960-х — начале 1970-х годов использовался сброс наружного воздуха. Это позволило лучше контролировать температуру в занимаемом помещении при значительном снижении затрат на электроэнергию при пониженной температуре воды.

Из-за снижения температуры воды по мере повышения температуры наружного воздуха регулирующие клапаны, управляющие температурой в помещении, дольше оставались открытыми. Это также доказало, что размеры оконечных устройств по-прежнему были достаточно большими, чтобы соответствовать условиям при более низких температурах воды. К сожалению, стандартная конструкция котла допускала только минимальную температуру возвратной воды 140 ° F, чтобы предотвратить конденсацию дымовых газов.

В большинстве конструкций котлов в качестве теплоносителя использовались сталь и чугун, пока в начале 1980-х годов не была представлена ​​и усовершенствована медь. Модульная конструкция медного котла решила проблему теплового удара, но 140 ° F все еще оставалась самой низкой допустимой температурой возвратной воды.

С введением модулируемой скорости горения и заменой водогрейных котлов новой эволюцией модульной конструкции котла, шлюзы открылись для новых технологий и возможностей.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ДОСТУПЕ

Поскольку новая технология управления стала очень доступной с появлением электроники в конце 1990-х годов, вся отрасль снова изменилась, и в гидравлической отрасли были введены новые стандарты, которые произвели революцию в энергосбережении. Энергия теперь будет рассматриваться как возможность, основанная на производительности, а не просто как затраты на ведение бизнеса.

Благодаря возможности контролировать все здание из центра и оптимизировать энергоэффективность с очень точной управляемостью, возникла новая серия проблем, связанных с технологией котлов и конструкциями систем прошлого.Требование работать при температуре обратной воды значительно ниже 140 ° F в качестве нормы поставило реальные проблемы для котельной.

Поскольку затраты на электроэнергию продолжали расти, а здания контролировались отраслью управления, рынок котлов приспосабливался медленно. В прошлом котлы были защищены трехходовыми клапанами, а также уникальной конфигурацией трубопроводов и насосными технологиями; все пытаются адаптировать модульные котлы к существующим системам.

Прошлые методы в конечном итоге сократят срок службы оборудования из-за коротких циклов или коррозии из-за низких температур воды, что стало неотъемлемой частью неправильной конструкции и условий эксплуатации.

Задача по поддержанию возможности сброса температуры, а также по защите нагревательного устройства от конденсации теперь будет решаться за счет использования котлов, способных работать с более низкими температурами возвратной воды.

ВЫПОЛНЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ ФИКСИРОВАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

В большинстве систем, разработанных за последние 50 лет в гидравлической промышленности, перепад температур на подаче и обратке составлял приблизительно 20F при рабочих температурах от 180F до 160F. Это было основой для всех размеров труб, выбора насосов и температуры приближения к оконечному устройству.Это была очень безопасная конструкция и незыблемое правило до недавних разработок конденсационных котлов и технологий централизованного управления.

Только недавно положение регулирующих клапанов и скорость потока в системе стало легко контролировать и контролировать. Этот мониторинг предоставил огромное количество информации, которая удивила отрасль и позволила многим извлечь выгоду из будущих разработок. Если мы посмотрим на реальный перепад температур системы для стандартной конструкции 20F; мы можем показать, что эта разница температур меньше 0.5 процентов от общего времени работы системы. Системы, рассчитанные на максимальные потери тепла, и скорости потока в системе являются фиксированными. 20F применяется к расчетным дневным условиям. Баланс рабочих часов за каждый год имеет системный дифференциал менее 20F.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЧРП

Системные оконечные устройства традиционно недоиспользуются, и циркуляция воды обычно больше, чем требуется системе во время операций, отличных от расчетных дневных условий.Это было началом отраслевых стандартов, которые используют VSD (частотно-регулируемый привод) или VFD (частотно-регулируемый привод) для большинства циркуляционных насосов в гидравлических системах.

ПРОБЛЕМА СО СТРАТЕГИЕЙ УПРАВЛЕНИЯ DELTA P

Подача в систему обеспечивает заданную температуру воды при определенном расходе в систему, в то время как регулирующие клапаны реагируют на условия помещения и открываются или закрываются. Подумайте на мгновение об регулирующих клапанах и оконечных устройствах: регулирующий клапан реагирует на условия пространства.Если клапан закрывается, пространство удовлетворяется. Это может быть признаком слишком высокой температуры воды.

Если температура воды была слишком низкой, клапан оставался бы открытым, потому что тепла не хватало бы, чтобы заполнить пространство. Терминальные блоки не знают и не заботятся о разнице температур в блоке. Это регулирующий клапан, который выполняет всю работу. Если у оконечного устройства поток больше, чем требуется во время работы, он проходит через дополнительный поток и температуру в обратную линию.

Когда регулирующие клапаны закрываются, перепад давления в системе будет увеличиваться, потому что тот же объем воды пытается пройти через меньшее количество трубопроводов. Контролируя перепад давления между подачей и возвратом, мы обычно можем замедлить откачку. Однако это только справочная информация о том, сколько клапанов открыто и закрыто, потому что система может иметь такой же перепад давления при полной нагрузке (зимой), когда насос работает на полной скорости, как и при частичной нагрузке (весна / осень). когда насос работает на частичной скорости при закрытых клапанах и более высоких температурах воды во всей системе.

Регулятор перепада давления не может узнать температуру подачи или перепад температур в системе. Невозможно проверить, что исходная разность температур 20F, разработанная в системе, возникнет, кроме как в условиях расчетного дня.

Например: когда 50% клапанов закрываются, перепад давления автоматически замедляет работу насосов, но предполагаемая разница температур 20F в системе может отсутствовать, если ее нельзя контролировать.

ПРИКЛЮЧЕНИЕ DELTA T CONTROL
Какое значение имеет контроль разницы температур? Мы установили, что температура воды вызывает закрытие клапанов, почему бы не снизить температуру воды, чтобы контролировать температуру в помещении, и не оставить клапаны открытыми дольше?

Если клапаны остаются открытыми и температура воды, проходящей через оконечные устройства, имеет шанс полностью рассеивать тепло, а не передавать его в обратную линию, мы могли бы эффективно контролировать температуру подачи и возврата в системе.

Конструкции системы, основанные на сбросе давления наружного воздуха, в сочетании с регулируемыми по температуре регулируемыми расходами для создания возможности конденсации, заставляют систему поддерживать сбалансированный перепад температур между подающей и возвратной. Положение регулирующих клапанов и разность давлений в системе будут зависеть от прямой корреляции между температурой на подаче и обратке.

Отправка более горячей воды обратно в нагревательное устройство снижает общую эффективность системы.Необходимо иметь возможность использовать все доступное тепло в оконечном устройстве и иметь минимально возможную температуру возвратной воды, чтобы воспользоваться преимуществами высокоэффективной конденсации в промышленности сегодня.
Регулирующие клапаны закрываются или регулируются, если позволяют пространственные условия, изменяя температуру в обратной линии, замедляя работу насосов для поддержания требуемого перепада температур. В типовой конструкции системы ничего не меняется, но контролируется температура возврата и регулируется расход на основе разницы температур в системе, а не разницы температур, являющейся результатом более медленной перекачки и более высоких температур.

Предпочтительный метод регулирования температуры состоит в том, чтобы связать (параллельно) сигнал скорости горения с сигналом частотно-регулируемого привода расхода на основе температуры подаваемой и возвратной воды. Указанная разность температур системы около 30 ° F, когда это возможно, является предпочтительной операцией. При желании сигнал управления перепадом давления можно использовать в качестве минимальной уставки системы, чтобы защитить только нижний предел расхода.

ДОБАВЛЕНИЕ СБРОСА НАРУЖНОГО ВОЗДУХА В MIX

В качестве дополнительной функции к работе системы, сброс температуры наружного воздуха требует определенной уставки.Дифференциал уставки котловой воды можно смещать или понижать на +/- 5F, что позволяет системным регулирующим клапанам дольше оставаться в открытом положении.

Это позволит снизить температуру воды на выходе (подаче) котла и эксплуатировать котел при самой низкой потенциальной температуре. Отдельные регулирующие клапаны агрегата не должны закрываться преждевременно из-за превышения температуры воды в системе. Это очень похоже на короткое замыкание котла, потому что он превышает нагрузку.

Регулирующие клапаны должны действовать как «устройство верхнего предела», позволяющее пропускать воду.

, чтобы контролировать температуру в помещении, всегда используя минимально возможную температуру воды, доступную для этой конкретной зоны.Для удовлетворения нагрузки может потребоваться несколько уставок температуры воды, но всегда возвращайтесь к самой низкой температуре, когда это возможно.

НОЧНОЙ НАЗАД И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ КОТЛА

Клеммные блоки / нагрузки в здании должны быть запитаны из режима пониженного энергопотребления в соответствии с последовательным графиком. У каждой нагрузки должно быть минимальное время нахождения под напряжением, чтобы котел мог уловить нагрузку, прежде чем вторая нагрузка будет включена и задано заданное значение. Ночное «понижение температуры» должно быть достигнуто за счет снижения температуры воды на +/- 15F в качестве перехода к более низкой температуре воды, а не полного отключения оконечных нагрузок.Температура в здании будет снижена из-за более низкой температуры воды, но при этом не будет снижаться эффективность утреннего пуска из-за более высоких, чем необходимо, скоростей розжига котла. Это позволит котлам работать при более низком пожаре, соответствующем потерям тепла в здании при более низких температурах здания.

Последовательность смещения до заданного значения занятости позволит котлу работать с малой нагрузкой, а не с высокой пламенем, и использовать несколько котлов для согласования нагрузки. Это увеличит общий тепловой КПД.Этот метод переключения котлов для удовлетворения заданного значения температуры обратной горячей воды (HWR) должен применяться независимо от расхода воды в системе.

ВКЛЮЧЕНИЕ РАСХОДОМЕРА

Мощность котла должна быть связана (параллельно) с сигналом расхода насоса, если расходомер встроен в конструкцию системы в главном трубопроводе коллектора системы. С датчиками температуры на подаче и возврате системы и информацией о расходе системы через расходомер; Простая система расчета британских тепловых единиц в час может быть произведена в режиме реального времени как попытка максимизировать мощность сжигания котла на основе фактических тепловых единиц, необходимых для удовлетворения нагрузки.

РАБОТА КОТЛА

Введение определенной временной задержки между ступенями котла и медленного увеличения скорости горения даст котлам возможность отреагировать на нагрузку системы перед переходом в режим сильного пламени. Типичная система, разработанная с 20-градусным дифференциалом, должна иметь как минимум однократную обратную циркуляцию в котел менее чем за 10 минут. Если мы увеличиваем мощность котла медленно, то у регулирующих клапанов системы должно быть достаточно времени, чтобы среагировать на нагрузку и обеспечить среднюю температуру в обратном трубопроводе.

Использование обратной линии для определения местоположения уставки обеспечивает стабильное место для определения фактической нагрузки системы с очень небольшими радикальными изменениями. Включение датчика подачи также дает нам две точки отсчета для определения дельты T. Системная дельта T должна быть как можно более широкой, чтобы можно было использовать возможности конденсации, на которые теперь рассчитаны котлы.

Настала новая эра увеличения Delta T по всей системе. Мы больше не ограничены высокими температурами возвратной воды, что позволяет нам спроектировать температуру подачи на уровне 160F с температурой возврата, например, 100F.Эта способность расширять Delta T позволяет нам конденсировать весь отопительный сезон, если он спроектирован должным образом.

Многие эксперты оспаривают аналогию полной экономии энергии, заключающуюся в отключении системы на ночь по сравнению со снижением температуры воды и оставлением насосов в рабочем состоянии. Энергия, потребляемая насосами, работающими с существенно сниженным расходом и мощностью, будет меньше, чем при запуске системы в определенное время при утреннем прогреве на полную мощность.Регулирующие клапаны будут широко открыты, и перепад температур в системе заставит котлы работать с более высокой интенсивностью горения и температурами, чтобы быстро удовлетворить нагрузку.

Что, если бы мы могли использовать датчик в жилом помещении с функцией, аналогичной датчику наружного воздуха, чтобы заменить датчик наружного воздуха. Если требования к температуре помещения удовлетворяются, температура воды не должна повышаться исключительно на основе температуры наружного воздуха. Если внутренняя температура воздуха упадет ниже заданной заданной температуры, только тогда температура воды может повыситься, а скорость насоса увеличится.

Мы можем настроить индивидуальную кривую сброса температуры воздуха в помещении для температуры кондиционируемого помещения, изменяя температуру воды по отношению к температуре наружного воздуха. Две кривые сброса температуры могут дополнять друг друга и стараться всегда поддерживать температуру воды на как можно более низком уровне. Зачем повышать температуру воды только потому, что построенная кривая температуры наружного воздуха требует и нас, когда это единственная контрольная точка, которая не имеет обратной связи по входу от фактических условий в помещении? Эта простая концепция позволяет гадать, какая температура воды требуется, чтобы соответствовать температуре помещения.

Успех любого из этого мыслительного процесса состоит в том, чтобы включить период обучения, чтобы изучить, как здание будет реагировать на условия эксплуатации, а затем настроить работу. Постоянный контроль температуры воды, необходимой для удовлетворения условий, будет ключом к экономии энергии.

Это не исправление для каждой конструкции системы, но возможность думать иначе, чем мы думали столько лет. Эксплуатируйте систему непрерывно при минимально возможной температуре воды в вашем проекте.Как правило, системы имеют слишком большой размер, и при необходимости в них будет доступна соответствующая мощность.

Дэвид Коннорс — региональный менеджер по продажам Harsco Industrial Patterson-Kelley. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Расположение насосов и клапанов

Расположение насосов и клапанов

Насос / клапан — это изменение давления в трубопроводе между труба и узел 1 или узел 2 в подающем трубопроводе, обратном трубопроводе или в обоих. Таким образом труба содержит четыре позиции, в которых может происходить изменение давления.

Изменение давления можно фиксировать или контролировать с помощью исходная величина. Изменение давления может быть неизвестно только в одном из этих позиции. Все остальные изменения давления в трубе должны быть указаны в некоторых способ. Есть одно исключение. Если накачка задана как для подачи, так и для вернуться в ту же трубу на том же конце трубы, и напор не определен в и поставка, и возврат будут общим напором, необходимым для получения давление / перепад давления, данные для узла уставки, делятся между подача и обратная перекачка по квоте, выделенной на перекачку.Хотя во многих случаях это действительно так, в большинстве случаев предпочтительнее найти насос или клапан рядом с узлом 1 в трубе. Кроме того, если высота подъема насоса определена в как подающий, так и обратный трубопровод, насос нельзя размещать в соседних трубы .

Изменения давления также можно описать, задав НАСОСЫ и КЛАПАНЫ, которые подключены к этим позициям [на трубе.

Когда неопределенные изменения давления вводятся в трубы, соответствующие справочные значения давления должны быть указаны в модель.Это делается путем указания узлов и давлений в этих узлах. Заявленное давления в этих узлах относятся к давлению в подающем трубопроводе, в обратном трубопроводе. давление или разница между давлением подачи и возврата, перепад давления.

И насос, и клапан могут быть дополнены характерная черта. В случае насоса для данной скорости связь между расход, давление и потребляемая мощность. В случае клапана связь между Указана степень открытия и мощность (значение Kv).Эти характеристики представлены в расчетный модуль в расчетном файле с использованием ключевых слов * НАСОС и * КЛАПАН. Эти ключевые слова отправляются в файл расчета только в том случае, если определены характеристики.

Насос или клапан можно рассматривать как каркас, чтобы контролировать изменения давления в четырех позициях, указанных в ключевом слове * PIPE, и для управления давлением подачи, возврата или перепада давления с помощью ключевого слова * NODE и убедитесь, что граничные условия в модели достаточны.

Местоположение насоса указывается в ключевом слове * НАСОС: Поставка + возврат, поставка, возврат или в узле. (Последний вариант используется только для насосов на производственных предприятиях.) Текущая скорость для местоположения в подающей трубе, ток скорость для нахождения в возвратной трубе, за которой следует характеристика. Обратите внимание, что конец трубы, на которой расположен насос, указан в * PIPE.

Расположение клапана указано в * VALV: поставка + возврат, поставка или возврат. Текущая степень открытия 0 90 от закрытого положение, за которым следует характеристика.Обратите внимание, что такая же степень открытия применимо как к подающей трубе, так и к обратной трубе, и что отверстие степень всегда указывается. Это означает, что характеристика никогда не указывается. для регулирующего клапана.

Насосу и клапану дается название трубы в файл расчета. Это означает, что объекту можно присвоить только одну характеристику. соответствующая труба насоса и клапана.