Регуляторы давления, температуры и расхода

Регуляторы давления, температуры и расхода

Регулятор давления прямого действия необходим для поддержания давления в тепловых сетях, индивидуальных тепловых и центральных тепловых пунктах, промышленных сетях либо системах водоснабжения, где необходимо поддержание давления на постоянном уровне. Регуляторы давления представлены для газообразной среды, пара или воды.

Описание и конструкция

Работа всех регуляторов давления основывается на воздействии регулируемой среды с элементами самого устройства, а точнее, уравнивании сил между мембраной и пружиной настройки.

Регулятор давления прямого действия конструктивно представлен: корпусом клапана, мембранным чувствительным элементом и пружиной. Мембрана закреплена в корпусе, в герметичной камере, на жесткой сцепке со штоком редуктора, который и изменяет внутреннее сечение клапана, за счет чего давление поддерживается постоянным. С одной стороны на мембрану давит регулируемая среда, с другой стороны, настроенная пружина, которая своим усилием давит на мембранный элемент. При колебании давления регулятор выходит из состояния равновесия и происходит автоматическое изменение сечения.

Все регуляторы давления по способу и месту снятия изменения давления подразделяются на 3 вида:

1. Регулятор давления после себя — клапан регулятора открыт в системе без давления (нормально-открытый). При высоком давлении в сети перед регулятором проходное сечение прикрывается, мембрана, давит на шток (в зависимости от настройки пружины), и корректирует сечение клапана, тем самым, увеличивая или уменьшая давление.
2. Регуляторы перепада давления — контроль разницы давления за счет входящих в конструкцию регулятора импульсных трубок. На мембрану действует разница давлений, в зависимости от роста либо падения перепада происходит регулирование;
3. Регуляторы давления до себя — закрыт в системе без давления (нормально закрытый), поддерживает давления перед регулятором. Входное давление воздействует на элемент мембраны и в зависимости от настройки пружины шток клапана открывает или закрывает проток;

Главные преимущества и недостатки

Неоспоримыми достоинствами регуляторов давления являются автоматическая работа и независимость от сетей энергопотребления и управления. Регуляторы надежны и просты по конструкции, легкие в эксплуатации. Для некоторых моделей в зависимости от обслуживаемой среды возможен выбор материалов корпуса и элементов. Данный тип оборудования является очень широкой линейкой моделей с обширным диапазоном регулирования давления и доступной ценой для большинства проектов.

К недостаткам можно отнести необходимость постоянного контроля состояния мембранного элемента и пластичностью пружины, громоздкие габариты, высокий вес и относительно невысокая точность регулировки.

Технические характеристики

Основными техническими параметрами для выбора регулятора давления прямого действия являются:

Устройство предохранительного клапана

Если рассматривать накопительный водонагреватель с точки зрения конструктивных особенностей, то это герметичный резервуар, в котором вода нагревается при помощи ТЭНов. При нагреве образуется пар, и соответственно, повышается давление внутри бака. Поэтому среди прочих характеристик любого водонагревателя обязательно имеется показатель максимально допустимого давления. Обычно для бытовых бойлеров этот показатель колеблется около 10 Бар.

В течение дня члены семьи постоянно расходуют воду — умываются, принимают ванну, моют посуду. Место потраченной горячей воды занимает холодная. Ночью, когда все спят, водонагреватель снова нагревает воду, и при этом внутри его корпуса давление повышается. Обратного оттока воды в систему нет, поскольку краны закрыты и давление скапливается в баке.

Когда температура нагрева достигает заданных пользователем параметров, аппарат выключается терморегулятором. Давление в трубах подачи воды в нагреватель около 2,7-3 Бар, к нему прибавляется нагретый бойлером пар, и в итоге в корпусе водонагревателя давление достигает уже 3,5-4 Бар. Такая ситуация вполне приемлема и находится в нормативных пределах.

Несмотря на наличие в водонагревателях автоматики, вполне возможна ситуация, в которой терморегулятор по каким-то причинам не срабатывает. В этих случаях пропорционально давлению повышается и температура кипения воды внутри бойлера. Применительно к воде этот параметр имеет значение 180 градусов. Если бак содержит около 80-100 литров, то весь этот объем превращается в пар и корпус бойлера может не выдержать такого давления, в результате чего происходит взрыв.

Для предотвращения таких взрывов в системе горячего водоснабжения устанавливаются предохранительные клапаны с регулировкой давления. Их задачами является следующее:

• сброс избыточного давления из бойлера в ручном и автоматическом режимах;
• препятствовать обратному оттоку жидкости в водопроводную систему в случае, когда там отсутствует вода.

Виды запорных клапанов в зависимости от конструкции затвора

По конструкции запорного механизма регулирующие клапаны делятся на седельные, клеточные, мембранные и золотниковые.

Седельные клапаны

У седельных моделей в качестве рабочего элемента выступает плунжер (тарельчатый, игольчатый, стержневой) и седло, расположенное между проходным отверстием и внутренней частью клапана.

По конструкции различают одно- и двухседельные клапана. У односедельной арматуры имеется лишь одно пропускное отверстие, поэтому их устанавливают на трубопроводы малого условного прохода (до Ду150 мм). Двухседельные модели отличаются более точной регулировкой давления и применяются в трубопроводных системах с Ду до 300 мм и давлением среды до 6,5 МПа.

Клеточные

Клапаны клеточного типа обладают затвором в форме полого перфорированного цилиндра. Радиальная перфорация узла позволяет регулировать давление в трубопроводе. Затвор перемещается внутри клетки (седла с отверстиями), меняя ее пропускную способность.

Золотниковые

Золотниковые клапаны позволяют регулировать уровень давления транспортируемой среды с помощью поворота золотника на конкретный угол. Механизм работы этой арматуры напоминает крановую. Она отличается простотой управления — для поворота затвора не нужно прикладывать значительные усилия, т. к. рабочая среда не оказывает сопротивления на перемещение затвора.

Наибольшее распространение золотниковые краны нашли в энергетической промышленности. Но эта арматура не может обеспечить полноценную герметичность при закрытии затвора, из-за чего ее нельзя применять в магистральных трубопроводных системах с высоким давлением.

Мембранные

Мембранные клапаны имеют в своей конструкции специальный элемент — эластичную мембрану (из резины или фторопласта), регулирующую давление среды. Для устранения погрешностей показателей арматура оснащается позиционерами, контролирующими расположение штока.

Мембранные клапаны оснащены пневматическим или гидравлическим приводом, который может быть встроенным или выносным.

Клапаны для регулировки давления

. Линейка продукции GS1 Регулятор давления типа 8042 представляет собой умную комбинацию регулятора управляющего давления с шиберной задвижкой и прекрасно подходит для газов и паров. Регулятор давления, работающий на вспомогательной пневматической .

клапан с заслонкой 7310

Температура: -30 °C — 220 °C
Давление: 0 bar — 40 bar
DN: 40 mm — 80 mm

. Моторный клапан с угловым седлом тип 7310 Высокоточный моторный клапан с угловым седлом для включения/выключения и управления при работе с нейтральными и агрессивными средами. Имеется версия с опцией отказоустойчивости. Размеры: .

клапан выдвижная направляющая 8042 GS3

Температура: -10 °C — 230 °C
Давление: 10 bar — 40 bar
DN: 15 mm — 150 mm

. Интеллектуальный пневматический регулятор для непрерывного и прерывистого регулирования давления газов и паров. Так называемый пилотный регулятор давления в сочетании с принципом шиберных задвижек позволяет создать регулятор давления .

клапан с гидравлическим приводом CNE series

Давление: 75 bar — 500 bar
Расход: 30 l/min

Отсечные клапаны относятся к группе напорных клапанов. На эти клапаны поступает масло управляющей линии из контура высокого давления, и при достижении заданного значения давления они переключают подачу насоса низкого давления на безнапорную .

клапан с гидравлическим приводом NE series

Давление: 30, 700, 55, 60, 500 bar
Расход: 25, 180 l/min

. Двухступенчатые клапаны являются разновидностью клапана регулирования давления. Они используются в гидравлических системах, которые поставляются двухступенчатыми насосами, комбинацией насоса высокого давления и насоса низкого давления. Двухступенчатый .

клапан с гидравлическим приводом LV series

Давление: 350 bar
Расход: 12, 25, 120 l/min

Отсечные клапаны, тип LV, работают с автоматическим (зависимым от импульсов) мгновенным переключением на пилотном клапане. Особенности и преимущества: Различные возможности регулировки Различные дополнительные функции Области применения: Испытательные .

клапан для регулировки давления F-002A / F-003A / F-003B series

Расход: 500 m³/h

. Регулирующие клапаны с пилотным управлением -Выше прибл. до 500 м3н/ч -Давление до 64/100 бар -Кв: 0.04. 6.0 Регулирующие клапаны для высокого расхода газа Это запатентованные регулирующие клапаны непрямого действия, подходящие для .

мембранный клапан RG4 series

Температура: 140 °C
Давление: 363, 145, 232 psi
DN: 25 mm — 150 mm

. Регулирующий клапан RG4 предназначен для непрерывного регулирования расхода и давления. Он оснащен мембранным приводом и позиционером. Преимущества -3-A утверждённый -модели, соответствующие стандарту ATEX -Профильные уплотнения с идентификационной .

мембранный клапан RGE4 series

Температура: 140 °C

. Гигиенический регулирующий клапан APV RGE4 предназначен для непрерывного контроля потока элементов в производстве напитков и продуктов питания, химической и фармацевтической промышленности. Может использоваться для регулирования расхода .

мембранный клапан CPV

Температура: 140 °C
Давление: 7 bar
DN: 50 mm

. Мембранный клапан постоянного давления CPV является частью пневматических регулирующих и удерживающих давление клапанов, которые поддерживают постоянное давление процесса в технологических установках пищевой промышленности и производства .

клапан для регулировки давления 8450500.0000.00000

Температура: -10 °C — 180 °C
Давление: 0 bar — 7 bar
Расход: 35 470 l/min

Взаимозаменяемость позволяет переключаться между функциями НЗ В стандартный комплект поставки входит визуальный индикатор положения Демпфированное закрытие (закрывается против направления потока) Подходит для загрязн

гидравлический клапан 8472200.0000.00000

Температура: -10 °C — 180 °C
Давление: 0 bar — 16 bar
Расход: 5 m³/h

В стандартный комплект поставки входит визуальный индикатор положения Демпфированное закрытие (закрывается против направления потока) Подходит для загрязненных сред Подходит для использования в вакууме до 90% Реверсивное направление .

клапан с исполнительным устройством 8452200.0000.00000

Температура: -10 °C — 180 °C
Давление: 0 bar — 16 bar
Расход: 5 m³/h

Взаимозаменяемость позволяет переключаться между функциями НЗ В стандартный комплект поставки входит визуальный индикатор положения Демпфированное закрытие (закрывается против направления потока) Подходит для загрязн

клапан с вентилем manPOWER

Давление: 10, 100 bar

Серия Rotork manPOWER обеспечивает надежную работу отказоустойчивой арматуры без внешних источников питания. Автономная система может монтироваться на заводе или на площадке прямо на арматуру, автоматизируемую линейными и вращательными .

клапан с заслонкой LR, LRMA

Температура: 0 °C — 60 °C
Давление: 0 bar — 9 bar
DN: 4 mm — 8 mm

клапан для регулировки давления LRL, LRLL

Температура: 0 °C — 60 °C
Давление: 2 bar — 6 bar
DN: 4 mm — 12 mm

клапан для регулировки давления

Для использования на корпусах редукторов и подшипниках. Позволяет смазке выходить наружу для предотвращения избыточного давления.

клапан для регулировки давления

Температура: -20 °C — 100 °C
Давление: 10 bar
DN: 10 mm — 40 mm

Клапаны постоянного давления GEMÜ N086, N186 и N786 обеспечивают в технологических установках постоянное противодавление. Если давление на входе поднимается выше предварительно заданного значения, мембрана поднимается против силы пружины. .

раздвижной клапан SV series

Температура: -18 °C — 70 °C
Давление: 0 psi — 150 psi
DN: 0,125 in — 0,5 in

. Серия SV представляет собой вакуумный золотниковый клапан для работы под давлением. Для продления срока службы он сконструирован с муфтой из анодированного алюминия. Благодаря хромированному латунному корпусу он может противостоять коррозии. .

клапан с гидравлическим приводом VR series

Давление: 700 bar
DN: 0,25, 0,375 in

пропорциональный клапан 63P series

Температура: -10 °C — 50 °C
Давление: 7 bar
DN: 0,5 mm — 0,9 mm

пропорциональный клапан 68P series

Температура: -10 °C — 50 °C
Давление: 0 bar — 6 bar
DN: 1,2 mm — 1,6 mm

клапан с электрическим приводом EPR series

Температура: 0 °C — 50 °C
Давление: 0 bar — 10 bar
Расход: 290 l/min — 4 800 l/min

. Пневматические пропорциональные регулирующие клапаны — серия EPR Пропорциональные клапаны серии EPR используются в области пневматики (сжатый воздух) и позволяют регулировать выходное давление с помощью электрического сигнала. В зависимости .

Как выбрать трехходовой клапан терморегулятором

Существует несколько критериев выбора:

• по способу регулировки температуры;
• по пропускной способности;
• по материалу.

По способу регулирования температуры

Есть ручные трехходовые клапаны:

Шток подсоединён к ручке или вентилю, которые выставляют на отметки, задающие температуру. Самый дешёвый и надёжный вариант, но сам реагировать на меняющуюся внешнюю среду не может, необходимо вмешательство человека.

В термостатических клапанах за регулировку t отвечает встроенный терморегулятор.

Его настраивают, далее он сам связывает положение штока с температурой проходящего потока. Принцип действия основан на специальной жидкости или газе, меняющих объём при малейшем изменении температуры. При повышении последней они увеличивают размеры и толкают шток.

Термостатические клапаны делятся на механические и электронные. Два их главных преимущества перед ручными клапанами: автоматическое отслеживание установленнойtи одинаковая прогретость воды во всей системе. Но гораздо дороже.

Самые точные регуляторы – электронные, с электроприводом. От термостата сигнал попадает на контроллер, который двигает шток по вертикали.

Для жилых домов и прочих случаев, не требующих особой точности терморегулировки, оптимальным считается более простой термостатический клапан – механический.

Материал изготовления

Силуминовые устройства лучше исключить из рассмотрения, слишком материал (низкопрочный сплав алюминия с кремнием) плох.

Чёрная сталь — изделия из неё отличаются прочностью и не дороги, но ржавеют. А хромированные или никелированные – значительно дороже. То же и с нержавейкой.

Чугун — прочный, по сути вечный, не боится коррозии, но хрупкий, может треснуть от резкого перепада температур. Область применения – с твёрдотопливными котлами.

Латунь и бронза — тоже всем хороши, но к промышленным условиям (tдо 200 0 С) не подходят. Зато для бытовых нужд подходят лучше остальных. В основном используется латунь, так как бронза дороже.

Пропускная способность

У клапана она должна немного превосходить расчётную способность общей системы отопления. При прохождении через контур 2 м 3 /час нужен клапан на 2,5 м 3 /час. Но влияет и состояние клапана – насколько он открыт или закрыт. Идеальной считается стократная разница потоков при этом. Но достаточно отношений 50:1 и даже 30:1.

Функциональные особенности

Аналогом является двухходовой клапан. Тоже считается запорной арматурой. Но трехходовой работает принципиально иначе. Постоянный поток не перекрывается полностью.

А вот с переменным потоком это вполне возможно. Благодаря таким особенностям и возможно регулировать расход/давление.

Из двух двухходовых клапанов можно получить один трёхходовой, если соединить их реверсно, то есть при закрытии одного должен открываться другой.

Популярные производители клапанов

Особенности терморегулирующего вентиля

Терморегулирующие вентили выполняют контроль потока хладагента, который поступает в испаритель холодильной установки. На его выходе поддерживается практически постоянный перегрев.

Обратите внимание! Перегревом в данном случае называется разница температур паров холодильной жидкости на выходе испарителя и кипения.

В конструкцию терморегулирующего вентиля входит термоэлемент, в составе которого диафрагма, капиллярная трубка и термобаллон. Седло клапана закрывается или открывается в зависимости от переданного диафрагмой (при помощи одного либо двух толкателей) на запорный элемент давления. Ниже запорного элемента расположена пружина, регулирующая перегрев.

Диафрагма приводится в движение одним из видов давления:

• термобаллона;
• уравнивающего;
• пружины.

При хорошей работе вентиля давление термобаллона равно сумме давлений пружины и уравнивающего. Термобаллон выполняет функцию восприятия температуры паров холодильной жидкости на выходе испарителя.

Терморегулирующие вентили устанавливают в системах отопления для контроля подачи тепла

Различают терморегулирующие вентили с внутренним и внешним типами уравнивания. Сфера применения первого вида ограничена – только в однозаходном испарителе с наличием перепада давления, эквивалентного изменению температуры на °F. Второй вид вентилей используется в любых системах.

Альтернативные способы подключения тёплых полов

Есть другие варианты подключения тёплых водяных полов:

• При обустройстве тёплого пола в комнате, размер которой не больше 10 м2, регулировка температурного уровня может осуществляться при помощи простого вентиля. Для повышения уровня нагрева, вентиль нужно открутить, для понижения закрутить. Минус такого способа кроется в ручной регулировке. При установке дополнительно к нему двухходового клапана с одного боку, настройка будет производиться автоматически, так же, как и при использовании трёхходового.
• Возможно подключить тёплый гидропол напрямую от котла. Но тогда, обязательно наличие теплогенератора, арматуры безопасности и насоса. Вода от ёмкости подаётся в коллекторный узел, и далее направляется в ветки пола, после обхода магистрали возвращается в котёл. Его нужно настраивать на температуру теплоносителя тёплого пола.

Если пол с обогревом оборудован по данной схеме, то лучше устанавливать конденсационный котёл, так как он способен работать в режиме низкой температуры в полную силу. Обычный котёл работая в низкотемпературном режиме спровоцирует поломку теплообменника. При использовании твёрдотопливного котла, для регулировки температуры потребуется буферный обменник.

• Подключение греющего пола к насосно-смесительному узлу — данная схема предназначена для совместной системы отопления, с радиатором и тёплым полом. В смесительном узле отработанная вода подмешивается к горячей, идущей от источника нагрева.

Все насосно-смесильные узлы имеют балансировочный клапан, он производит дозирование охлаждённой жидкости. Тем самым, можно получить строго требуемую температуру воды для половой системы на выходе из оборудования, что повышает её эффективность.

Есть разные модели насосно-смесительных узлов, они укомплектованы: байпасом, который имеет перепускной клапан, балансировочным краном или шаровыми вентилями, они расположены по краям насоса.

• Подсоединение пола с обогревом от радиатора — для этого требуется специальный комплект, с температурными ограничителями для теплоносителя и воздуха, и воздухоотводчиком. Вода направляется в трубы пола прямо от высокотемпературных батарей, там охлаждается до нужного градуса, и подаётся следующая партия. Но при этой схеме, существуют зоны перегрева.

Планируя монтировать тёплый водяной пол у себя дома, следует продумать заранее все элементы конструкции. А главное, каким образом будет достигаться нужная температура теплоносителя в системе отопления. Конечно, насосно-смесительный узел — более совершенный прибор, но стоит он дороже, да и не каждому под силу его установить самостоятельно.

Отличный вариант — термостатический клапан. Он стоит недорого, подключение его несложное, при этом, с функцией регулировки и контроля температуры воды он справляется прекрасно.