Меню

Отличие балансировочного клапана от регулятора давления



Отличие балансировочного клапана от регулятора давления

Балансировочный клапан или балансировочный вентиль. А так же, рассмотрим автоматические балансировочные клапаны для стабилизации перепада давления.

В этой статье Вы поймете, для чего служит данное устройство и как применить его на практике. Рассмотрим схемы. Принцип работы ручного и автоматического клапана.

Балансировочный клапан — это устройство или вид водопроводной арматуры, предназначенный регулировать проходимое сечение для пропуска жидкости заданного расхода. Но не стоит полагать, что расход этот будет постоянным. Он будет меняться в зависимости от разницы перепада давления на Балансировочном клапане. То есть чем оно больше, тем расход выше.

Для автоматических балансировочных клапанов при определенной схеме достигается стабилизация расхода. О них поговорим ниже.

Для того, чтобы регулировать расход в автоматическом режиме, следует устанавливать специальные «регуляторы расхода».

Другими словами. Балансировочный клапан предназначен, чтобы регулировать местное гидравлическое сопротивление.

Если смотреть глазами специалиста по гидравлике, то это устройство регулирует местное гидравлическое сопротивление. То есть, как это происходит? Происходит так: Обычное регулирование увеличение или уменьшение проходимого сечения через клапан. Тем самым это сечение создает гидравлическое сопротивление и если сечение уменьшать, то гидравлическое сопротивление, будет увеличиваться. А если сечение увеличивать, то гидравлическое сопротивление будет уменьшаться. При уменьшении проходимого сечения — расход падает.

Обычно это простое не прихотливое механическое устройство. Служит бесперебойно.

Существуют разные модификации балансировочных вентилей.

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана?

Если Вам жалко денег на балансировочный клапан, то можете воспользоваться обычным краном для регулировки проходимости. Но балансировочный клапан отличается тем, что на нем можно сделать, более плавную регулировку проходного сечения. А обычным краном можно делать регулировку, но она получиться более грубой и не точной. Все зависит от точности, которую вы хотите получить. Можно например, купить шаровый кран с длинным рычажным переключателем и тоже пытаться настраивать приводя рычаг под различным градусом поворота. А еще у балансировочного клапана имеются специальные входы, которые дают возможность делать замеры по расходу.

А вы знаете, что вентиль обратного потока для радиаторной системы служит для регулировки гидравлического сопротивления. Данный клапан можно вполне назвать балансировочным клапаном!

Если посмотреть на изображение, то видно еще какие то «прибомбасы» 🙂

Эти прибомбасы (Штуцеры для замеров или всякие соединительные резбы), нужны для того, чтобы подключить специальный прибор, который дает возможность делать замеры.

Измерительный прибор PFM 3000 предназначен для измерения перепада давлений, расхода и температуры, а также для проведения гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения. Прибор PFM 3000 легок и малогабаритен. Это достигнуто за счет компактного размещения датчиков давления внутри корпуса прибора. Удароустойчивый и водонепроницаемый корпус защищает датчики от воздействия окружающей среды и позволяет использовать PFM 3000 в сложных климатических условиях. Входящие в комплект переходники позволяют подключать PFM 3000 к любому типу ниппелей. В комплектацию прибора входят: цифровой термометр, кабель для подключения прибора к компьютеру (USB) а также CD с программным обеспечением. Эти опции позволяют использовать PFM 3000 для гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения любой разветвленности.

Автоматический балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапаны применяются для поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами регулируемых систем, для обеспечения постоянного расхода или стабилизации температуры перемещаемой по трубопроводу среды. Например:

Автоматические балансировочные клапаны серии ASV Danfoss используют для обеспечения автоматической гидравлической балансировки систем отопления и охлаждения. Автоматическая балансировка системы — это поддержание постоянного перепада давления при изменении нагрузки (и, соответственно, расхода) от 0 до 100%. Использование клапанов серии ASV позволяет избежать сложностей при вводе системы в эксплуатацию, необходимо только установить клапаны. Автоматическая балансировка системы при любых нагрузках обеспечивает значительную экономию энергии.

Клапан ASV-PV устанавливают на обратном трубопроводе совместно с клапаном-партнером на подающем трубопроводе.

В качестве партнёров рекомендуется использовать клапаны ASV-M/ASV-I для типоразмеров от DN 15 до DN 50 и клапаны MSV-F2 для типоразмеров от DN 65 до DN 100.

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.

Поэтому автоматический балансировочный клапан стабилизирует эту разницу между двумя точками. Автоматический балансировочный клапан всегда идет в паре, так как необходимо иметь возможность чувствовать эти перепады на двух точках.

Почему этот клапан обозвали балансирующим?

Чтобы это понять, давайте узнаем, что такое баланс!

Баланс — это количественное соотношение, состоящее из двух частей, которые должны быть равны друг другу, так как представляют поступление и расходование одного и того же количества.

То есть, если у Вас имеется в трубопроводе разветвления, и по какому-то из них идет большой расход, а по другому маленький, то в этом случае нужен балансирующий клапан, чтобы поджать проход жидкости, на трубопроводе с большим расходом для того, чтобы уровнять эти расходы.

Балансировочный клапан можно не ставить там, где маленький расход по контуру. То есть балансировочный клапан нужен для того, чтобы создать сопротивление на каком-либо контуре, чтобы уровнять потоки.

Теоретический график балансировочного клапана. (Перепад созданный на самом клапане — разница перепада созданная на входе и выходе балансировочного клапана).

Читайте также:  Компенсатор камаз штанги регулятора тормозных сил

Чтобы понять этот график, давайте рассмотрим схему:

Перепад равен М1-М2. Перепад равен разнице между манометрами.

Если мы будем плавно увеличивать мощность насоса, то получим такой график:

А давайте теперь рассмотрим график для автоматического балансировочного клапана:

В этой схеме радиатор представлен как нагрузка. Можно за место радиатора поставить распределительный коллектор со множеством контуров.

По графику видно, что напор на выходе становится стабилизированным, если напор насоса достигает или превышает стабилизирующий порог.

Таким образом, что получается? Получается то, что мы получаем идеальную стабилизацию напора для наших контуров.

Что дает нам стабилизация напора? Дает возможность иметь постоянный расход, который не зависит, от перепадов мощностей насосов. То есть, автоматический балансировочный клапан не допускает превышение перепада давления, тем самым не дает возможности перерасхода теплоносителя. Также при стабильном неизменном напоре происходит постоянно не изменяющийся расход теплоносителя. Но только в условиях, если ваш контур имеет постоянное гидравлическое сопротивление. Если Ваш контур отопления имеет динамически изменяющееся гидравлическое сопротивление, то расход будет тоже не стабильным. При динамическом изменяющем гидравлическом сопротивлении, Вы хотя бы сможете ограничить перерасход контура.

Также можно стабилизировать перепад давления с помощью Перепускных клапанов.

Для тех, кто хочет понять более подробно про гидравлическое сопротивление клапанов и давления, то рекомендую ознакомиться с моим лично разработанным разделом по гидравлике и теплотехнике. Там Вы найдете полезные гидравлические и теплотехнические расчеты. Изучив мои статьи по Гидравлике и теплотехнике, Вы точно научитесь понимать, как производить гидравлический расчет водоснабжения и отопления.

Источник

Балансировочный клапан для настройки системы отопления

Обычными шаровыми кранами нельзя регулировать поток воды в трубах или радиаторах. Но для правильного распределения теплоносителя по батареям такая регулировка необходима. Ручной балансировочный клапан (иначе – вентиль) как раз и служит для настройки системы водяного отопления. В публикации мы расскажем, где ставится балансовый кран и как его правильно использовать при балансировке отопительной сети частного дома.

Зачем нужны балансировочные вентили

Сразу оговоримся, что далеко не каждая система требует балансировки как таковой. Например, 2—3 коротких тупиковых ветви с 2 батареями на каждой способны сразу включиться в нормальный рабочий режим при условии, что верно подобраны диаметры труб, а расстояния между приборами небольшие. Теперь давайте разберем 2 ситуации:

  1. К котлу подключены 2—4 ветви отопления неравной длины с числом радиаторов от 4 до 10.
  2. Тот же расклад, но с батареями, оснащенными термостатическими вентилями (описаны в другой публикации).

Поскольку основная масса воды всегда течет по пути наименьшего гидравлического сопротивления, в ситуации №1 большее количество тепла получат первые отопительные приборы, расположенные близко к котлу. Если поступление теплоносителя к этим радиаторам не ограничить, то последние батареи в цепочке нагреются гораздо слабее, разница температур между ними может составить 10 °С и более.

Чтобы направить к дальним батареям требуемое количество теплоносителя, на подводках к ближним приборам ставятся радиаторные балансировочные вентили, изображенные на фото. Они ограничивают проток воды, частично перекрывая проходное сечение труб и увеличивая гидравлическое сопротивление участка.

Таким же образом регулируется подача теплоносителя в системах с пятью и более тупиковыми ветвями. На врезках, приближенных к теплогенератору, устанавливаются ручные балансировочные краны, предназначенные для трубопроводов. Частично перекрывая проход воде, они направляют основной поток дальше по магистрали.

Ситуация №2 сложнее. Установка радиаторных термостатов с головками позволяет менять расход теплоносителя в автоматическом режиме по мере необходимости. Но представьте, что в ближней к котлу комнате распахнулось окно, температура воздуха упала, а терморегулятор полностью открылся. Тогда в последнем помещении тоже станет холоднее, ведь ему не хватит тепла, отнятого первой батареей.

На длинных ветвях с большим числом отопительных приборов, оборудованных термоголовками, клапаны балансировочные совмещаются с автоматическими регуляторами перепада давления, как это сделано выше на схеме.

Регуляторы, связанные капиллярными трубками с балансовыми кранами, реагируют на уменьшение/увеличение расхода воды и поддерживают давление в обратке на одном уровне. Тогда всем потребителям хватает теплоносителя, несмотря на срабатывание термоклапанов. О пользе таких регулировочных кранов подробно рассказывается в видео:

Где нужно ставить клапан

В большинстве частных домов используются только ручные радиаторные вентили. Их вполне достаточно, чтобы настроить нормальную работу водяного отопления в коттеджах площадью до 500 м². Монтаж балансовых кранов магистрального типа производится в таких случаях:

  • в зданиях с разветвленной отопительной сетью, состоящей из множества стояков;
  • в многоквартирных домах, обогреваемых собственной котельной;
  • при обвязке твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Когда мы разобрались с назначением балансировочных вентилей, укажем конкретные места их установки. Радиаторные краны нужно ставить на выходе батарей, а магистральные – на обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Если же элемент задействован в паре с автоматическим регулятором давления, то он может стоять как на подающем, так и обратном трубопроводе в зависимости от спроектированной схемы.

Справка. В алюминиевых и стальных радиаторах с нижним подключением балансировочный кран встроен в специальную фурнитуру, предназначенную для присоединения подводок к таким приборам.

Выделим моменты, когда ставить регулирующие клапаны не нужно:

  • в тупиковых системах небольшой протяженности с равными по гидравлике «плечами»;
  • если все батареи оснащены термостатическими клапанами с преднастройкой;
  • на последнем (тупиковом) радиаторе;
  • в системах отопления коллекторного типа.

Терморегуляторы с преднастройкой, стоящие на подаче воды в батарею, одновременно играют роль балансового вентиля, поэтому на выходе отопительного прибора достаточно установить отсекающий шаровой кран. Такая же арматура монтируется на подводках последнего в цепочке радиатора, поскольку регулировать его бессмысленно, он должен быть открыт полностью.

Читайте также:  Двухпозиционный регулятор является изодромным

Конструкция и принцип работы

Радиаторный кран, предназначенный для ручной балансировки отопления, состоит из таких деталей:

  1. Латунный корпус с резьбовыми патрубками для подключения труб. Внутри методом литья выполнено седло – вертикальный круглый канал, немного расширяющийся кверху.
  2. Запорно-регулирующий шпиндель с рабочей частью в виде конуса, входящего при закручивании в седло и ограничивающего поток воды.
  3. Уплотнительные кольца из резины EPDM.
  4. Защитный пластиковый или металлический колпачок.

Примечание. Все известные производители – Danfoss, Herz, Caleffi и другие – предлагают клапаны 2 типов – прямые и угловые. Принцип работы одинаковый, меняется лишь форма.

Подробнее устройство балансировочного клапана показано выше на схеме. По ней видно, что вращение шпинделя ведет к увеличению либо уменьшению проходного сечения, так и выполняется регулировка. Число оборотов от закрытого до максимально открытого положения – от 3 до 5 в зависимости от производителя крана. Чтобы поворачивать шток, нужно использовать обычный или специальный ключ в виде шестигранника.

Магистральные краны отличаются от радиаторных размерами, наклонным положением шпинделя и штуцерами, предназначенными для:

  • слива теплоносителя;
  • подсоединения измерительных приборов;
  • подключения капиллярной трубки от регулятора давления.

Для справки. Сливным патрубком оснащаются также и радиаторные модели клапанов, например, от бренда Oventrop.

Ассортимент балансовых кранов постоянно расширяется за счет появления новых высокотехнологичных изделий. Пример – вертикальный клапан Caleffi итальянского производства, оборудованный расходомером.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Обычно монтажники систем отопления устанавливают расход теплоносителя на батареях простым способом: делят число оборотов балансировочного вентиля на количество отопительных приборов и таким способом рассчитывают шаг регулировки. Двигаясь от последнего радиатора к первому, закрывают краны с полученной разницей в оборотах.

Пример. Имеем на одном «плече» тупиковой системы 5 радиаторов с ручными клапанами Oventrop на 4.5 оборота шпинделя. Делим 4.5 на 5, получаем шаг регулировки около 0.9 оборота. Значит, предпоследний отопительный прибор открываем на 3.6 оборота, третий – на 2.7, второй – на 1.8, первый – на 0.9 оборота.

Способ довольно приблизительный и не учитывает различную мощность батарей, а потому может применяться в качестве предварительной настройки с корректировкой в процессе эксплуатации.

Наш опытный эксперт Владимир Сухоруков предлагает другую методику, базирующуюся на измерении реальной температуры поверхности обогревателей. Пошагово инструкция по балансировке выглядит так:

  1. Максимально откройте все балансировочные клапаны и выведите систему в рабочий режим с температурой подачи 80 °С.
  2. Контактным термометром замерьте температуру всех отопительных приборов.
  3. Полученную разницу устраняйте, закручивая краны первых и средних радиаторов, конечные не трогайте. Ближнюю батарею откройте на 1—1.5 оборота вентиля, средние – на 2—2.5.
  4. Дайте системе адаптироваться под новые настройки в течение 20 минут и повторите замеры. Ваша задача – добиться минимальной температурной разницы между дальней и ближайшей к котлу батареей.

Примечание. Погода и температура на улице не играет роли, важна лишь разница в нагреве радиаторов. Кстати сказать, в обычном рабочем режиме при 50—70 °С на подаче дельта температур станет еще меньше. Как система гидравлически уравновешивается с помощью балансировочных вентилей, смотрите на видео от эксперта:

Заключительный вывод

Если вы самостоятельно занимаетесь монтажом отопления, то наверняка столкнетесь с балансировкой. Когда на всех радиаторах, кроме последнего, стоят балансировочные клапаны, процедура не доставит больших хлопот. Лучше брать вентили, регулируемые ключом либо отверткой, а не пластиковой рукояткой, чтобы до них не добрались дети. Не исключено, что зимой положение шпинделей придется корректировать, ведь теплопотери в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.

Источник

Назначение и особенности балансировочного клапана

Делаем экономичную и умную систему отопления. Как правильно развязать контура системы отопления многоквартирного или многоэтажного дома. Блансировка системы отопления в целом.

Эффективную работу отопительной системы во многом определяет ее сбалансированность. Она позволяет предотвратить вероятность возникновение ситуаций, когда в один контур отопления подается избыточный объем теплоносителя, в то время как в другой его подается недостаточное количество. Для этого в состав отопительной системы должны входить балансировочные клапаны, например производителей Danfoss или WATTS, принцип работы которых позволяет произвести гидравлическую балансировку потоков теплоносителя по различным элементам отопительной системы или же стабилизировать в них циркуляционное давление или температуру.

При необходимости можно производить установку трубопроводной дросселирующей арматуры других производителей, которая исключит нестабильность работы системы отопления, сложный запуск системы, неравномерное распределение теплоносителя и связанный с этим неравномерный прогрев помещений.

Какие клапана бывают?

Балансировочные клапана принято разделять на:

  • Автоматические(динамические), которые способны поддерживать постоянный перепад давления в стояках двухтрубной системы отопления или расход в стояках однотрубной системы отопления;
  • Ручные(статические), такая регулирующая арматура используется как регулировочная диафрагма в системах, где нет автоматического регулирующего устройства, а также если установленный регулятор не позволяет ограничивать предельное значение расхода. Они относятся к устройствам вентильного типа.

Клапан балансировочный.

Следует отметить, что все современные системы отопления, в которых используются

радиаторные терморегуляторы, являются динамическими системами. В результате функционирования, радиаторный терморегулятор, постоянно реагирует на малейшие изменения температуры воздуха в помещении, меняя тем самым расход теплоносителя, что приводит систему отопления в постоянно меняющийся (динамический) режим работы. Данный режим работы обуславливает необходимость применения автоматических (динамических) балансировочных клапанов.

Читайте также:  Комплект балансировочного клапана регулятор перепада

Также клапана принято классифицировать в зависимости от назначения:

  • используемой рабочей среды: воды, гликолевого раствора, пара;
  • параметров рабочей среды: давления, расхода, температуры;
  • места установки: подающий или обратный трубопровод, байпас;
  • типа здания (одноквартирного или общественного);
  • рабочей функции, предусматривающей регулировку давления, температуры, расход рабочей среды. Возможна также их комбинация;
  • типу присоединения, которое может быть резьбовым или фланцевым.

Для изготовления клапанов могут использоваться различные материалы. Статические клапаны, как правило, изготавливаются из латуни (могут иметь фланцевое и резьбовое соединение) или чугуна (только фланцевое присоединение). При изготовлении динамических изделий может использоваться латунь, чугун или углеродистая сталь, позволяющая обеспечить требуемые технические характеристики.

Для удобства регулирования клапана могут комплектоваться:

  • фиксатором настроенного положения;
  • индикатором положения затвора и значением настройки;
  • патрубком для дренажа участка, на котором монтируется клапан
  • измерительной диафрагмой, позволяющей обеспечить высокоточное определение расхода;
  • патрубками для измерения расхода теплоносителя, давления и перепада давления на клапане.

Принцип работы балансировочного клапана.

Основные отличия балансировочного клапана и запорного заключаются в том, что балансировочный клапан может работать, когда затвор находится в промежуточном положении. Стоит отметить, что конструктивное исполнение балансировочного клапана может быть различным. Существуют клапана, у которых шток располагается под углом относительно потока, а золотник изготавливается не только прямой, но и цилиндрической, конусной или радиальной формы. Рассмотрим принцип работы клапана, имеющего прямой шток и плоский золотник.

Балансировочный клапан с прямым штоком.

В процессе работы клапана происходит изменение проходного сечения между парой золотник — седло. За счет этого и достигается сбалансированность системы. Золотник располагается в плоскости, параллельной оси трубопровода. В то время как в плоскости, располагающейся перпендикулярно оси трубопровода, располагается резьбовой шпиндель, с которым шарнирно соединен золотник. В корпусе клапана находится неподвижная резьбовая гайка, которая совместно со шпинделем образует ходовую пару.

За счет вращения настроечной рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и связанную с ним неподвижную резьбовую гайку, в результате золотнику сообщается поступательное движение, в результате которого он перемещается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Находясь в крайнем нижнем положении, золотник плотно соединяется с седлом в корпусе клапана, тем самым герметично перекрывая поток.

В зависимости от вида используемого теплоносителя герметичное перекрытие потока обеспечивается использованием уплотнения между затвором и седлом, создаваемого фторопластовыми или резиновыми кольцами или по типу метал-метал (игла). В результате изменения проходного сечения, меняется пропускная способность балансировочного клапана, под которой понимается значение, численно равное расходу, выраженному в м. куб./ч, через полностью открытый клапан, при котором потеря напора будет составлять 1 бар. Зависимость пропускной способности от изменения положения затвора можно посмотреть в технических характеристиках клапана.

Клапана от датского производителя Danfoss.

Помимо оборудования компании WATTS, еще одним производителем является датская компания DANFOSS, поставляющая клапана всех типов, отличающихся высоким качеством исполнения. Ручные клапаны MSV-BD LENO™ относятся к клапанам нового поколения. Они позволяют решать задачи по гидравлической балансировке систем отопления. При этом они сочетают в себе функции, характерные для стандартного ручного клапана и шарового крана, обеспечивая тем самым быстрое и полное перекрытие потока. Большинство моделей позволяет снять данные на выходе и входе, однако у отдельных моделей ниппель предусмотрен только с одной стороны.

Автоматический клапан ASV-M.

Автоматический балансировочный клапан ASV-M, цена которого позволяет говорить об оптимальном соотношении цены и качества, можно использовать как запорную арматуру и при необходимости присоединения импульсной трубки от ASV-P(V). ASV-I. Он позволяет ограничивать максимальный расход перемещаемого теплоносителя. Клапан комплектуется специальными заглушками под измерительные ниппели. Установив ниппели можно измерить расход теплоносителя, который протекает через конкретный участок системы.

Клапана серии ASV отличаются высоким качеством исполнения. Они позволяют поддерживать постоянную разность давлений между подающим и обратным трубопроводами. ASV-P, устанавливаемый на обратном трубопроводе, отличается фиксированной настройкой 10 кПа. В то время как ASV-PV имеет измеряемую настройку 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.

Как выполняется монтаж балансировочного клапана?

При выполнении монтажа очень важно обеспечить требуемое положение клапана. При этом стрелка на корпусе должна совпадать с направлением движения теплоносителя. Такое положение позволит обеспечить не только нужное расчетное сопротивление балансировочного клапана, но и требуемый расход. При этом, стоит отметить, отдельные производители допускают возможность установки клапана не только по направлению, но и против потока. Шток, при этом, у большинства моделей, может занимать различное пространственное положение.

В процессе монтажа стоит защитить рабочие органы арматуры от попадания различных механических загрязнений. Для этого перед клапаном надо установить фильтр грязевик или специальный фильтр. Чтобы устранить турбулентное движение жидкости необходимо предусмотреть до и после балансировочного клапана прямые участки достаточной длины. Перед балансировочным клапаном обычно берут участок в 5 диаметров, а после балансировочного клапана в 2 диаметра. Данное требование в обязательном порядке указывается в документации к клапану.

Видео: Пример балансировки отопительной системы

Заполнять систему отопления, оснащенную балансировочным клапаном, необходимо особым образом. Для этого в системах, оснащенных динамическими клапанами, надо обязательно предусмотреть заправочные штуцеры, которые надо расположить в непосредственной близости от клапана на обратном трубопроводе. А клапана, смонтированные на подающем трубопроводе, необходимо предусмотрительно закрыть. Для настройки балансировочного клапана используется специальный расходомер или таблицы перепада давления и расхода. Однако в любом случае первоначальный расчет выполняется еще на стадии расчета отопительной системы.

Источник