Regulator temperatury ogrzewania. Jak obniżyć koszty

Funkcje zaworu sterującego

Zawory regulacyjne są stosowane w rurociągach instalacji grzewczej

Zgodnie z ogólnie przyjętą klasyfikacją zawór regulacyjny do ogrzewania odnosi się do elementów zaworów odcinających wchodzących w skład orurowania instalacji. Jego głównym celem jest otwieranie i zamykanie kanału, przez który płyn chłodzący przepływa bezpośrednio przez akumulatory. Współczesne wymagania dotyczące rozmieszczenia rurociągów określają obowiązkowe wyposażenie systemów grzewczych w różnego rodzaju elementy blokujące.

Ich obecność umożliwia odcięcie przepływu chłodziwa w razie wypadku i wykonanie operacji rozwiązywania problemów bez usuwania cieczy z rur. Ponadto, ograniczając objętość krążącego medium, można utrzymać komfortowy rozkład temperatury w prywatnym domu lub mieszkaniu.

Niezależnie od rodzaju instalacji grzewczej możliwość sterowania przepływami ciepła pozwala na zmniejszenie natężenia przepływu i wyrównanie w nim rozkładu ciśnień. Ponadto elementy regulacyjne stosowane są w specjalnych urządzeniach odpowiedzialnych za utrzymanie stałego poziomu temperatury.

Problemy z podgrzewaniem ciepłej wody

Pisaliśmy wcześniej, że dobry system grzewczy jest dość drogi. Porozmawiajmy teraz o tym, dlaczego te koszty nie zawsze są uzasadnione. Na przykład system, który działał idealnie przez całą zimę, nagle zaczyna działać nieprawidłowo wraz z nadejściem wiosny. W tym artykule skupimy się na hydraulicznej regulacji systemów grzewczych i tym, jak uczynić to wykonalnym, nawet dla laika.

Równoważenie to konieczność czy przesada?

Urządzenia pomiarowe i obliczeniowe Każdy system grzewczy musi zostać wyregulowany hydraulicznie przed dostawą do klienta. Ta praca wymaga pewnego poziomu umiejętności i jest nieco podobna do strojenia fortepianu. Mistrz krok po kroku reguluje urządzenia grzewcze (grzejniki) i piony systemu, aż osiągnie ich skoordynowaną współpracę.

Hydrauliczna regulacja systemu grzewczego polega na redystrybucji nośnika ciepła (wody) w zamkniętych sekcjach systemu (eksperci mówią „wzdłuż obwodów cyrkulacyjnych”) tak, aby objętość (lub „natężenie przepływu”) wody przepływała przez każdy grzejnik a przez każdy obwód jest nie mniejszy niż obliczony. Eksperci często nazywają ten proces „równoważeniem”, „dopasowywaniem” lub „dostrajaniem”.

Aby system niezawodnie zapewniał pełen komfort w domu, musi być starannie wyważony we wszystkich jego częściach składowych: kotle, sieci grzejników i obwodzie sterującym. Im bardziej złożony system, tym dokładniejsze i bardziej pracochłonne jest jego wyważanie.

Obecnie problem wyważenia komplikują dwie okoliczności. Pierwsza to brak doświadczonych rzemieślników dla wielu firm budowlanych i usługowych. Drugi to ciągła komplikacja systemów grzewczych, ich nasycanie się elementami złożonej automatyki, którą konstruktorzy muszą po drodze opanować.

Wydawać by się mogło, że to właśnie te urządzenia powinny automatycznie zapewniać równowagę części systemu. Nic takiego! Automatyzacja może działać normalnie tylko w hydraulicznie zrównoważonym systemie, a nie odwrotnie. Ponadto system musi być nie tylko wyważony, ale także dostosowany do optymalnych parametrów tak, aby nie przeciążać automatyki, aby stworzyć dla niej jak najlepsze warunki pracy.

Praca ta jest wykonywana w formie pewnego łańcucha prostych działań regulacyjnych przy użyciu specjalnych urządzeń równoważących i pomiarowych.Na rynku takie urządzenia oferują firmy: TAHYDRONICS (Szwecja), OVENTROP, HEIMEIER (Niemcy), HERZ (Austria), CRANE (Anglia), DANFOSS, BROEN (Dania). Co nowego wnoszą do technologii wyważania, która wcześniej była możliwa tylko dla doświadczonych rzemieślników.

Z czym termostaty sobie nie radzą

Aby „oswoić” system grzewczy, należy zrozumieć, jak w każdym konkretnym przypadku wykorzystać na swoją korzyść dwie podstawowe prawa hydrauliki, które są zgodne z przepływem wody w systemie. Pierwsza z nich mówi, że woda płynie przede wszystkim tam, gdzie jest mniejszy opór hydrauliczny jej ruchu. Istotę drugiego można wyrazić następująco: „Przepełnienie w jednym obszarze oznacza, że ​​w drugim jest niedopełnienie”. Dlatego do kontrolowania przepływu chłodziwa wzdłuż obwodów systemu stosuje się różne zawory sterujące.

W nowoczesnych systemach najczęściej stosuje się do tego zawory termostatyczne, które automatycznie regulują przepływ wody zgodnie z odczytami czujnika temperatury. Poprzez wysiłki reklamowe w umysłach klientów i niestety wielu konstruktorów-praktyków utwierdzono błędny pogląd, że termostaty i inne „dzwonki i gwizdki” w postaci programatorów itp., Zainstalowane na grzejnikach, same zapewnią niezbędna dystrybucja wody, a tym samym zapewnienie wystarczającego komfortu w domu, co sprawia, że ​​całkowite zbilansowanie systemu jest zbędne. To wszystko jest dalekie od przypadku!

W praktyce sprawę komplikuje fakt, że faktyczna rezystancja obwodów, parametry rur, kształtek i urządzeń zainstalowanych w systemie rzadko pokrywają się z obliczonymi. Podczas montażu istnieje możliwość zmiany długości rur, promienia gięcia, zmniejszenia obszaru przepływu rur podczas spawania lub układania pod jastrychem itp. Wpływa na rozkład przepływu i ciśnienie grawitacyjne wody, które zależy od jej temperatury i wysokość grzejników.

Termostaty nie są w stanie skompensować wpływu wszystkich odchyleń od projektu i zapewnić całkowite zbilansowanie systemu. Dlaczego? Zasadę działania termostatu można łatwo wytłumaczyć na przykładzie znanego nam regulatora poziomu wody w spłuczce toaletowej. Jedynie poziom wody w nim należy traktować jako poziom temperatury pokojowej, wypływ - jako straty ciepła z pomieszczenia, a przepływ na napływie - oddawanie ciepła przez grzejnik. Gdy poziom spada, pływak podnosi stożek uszczelniający zaworu proporcjonalnie do spadku poziomu. Równowaga występuje, gdy straty ciepła z pomieszczenia są równe rozproszeniu ciepła przez grzejnik.

Jeśli nie ma strat ciepła (na przykład wiosną), poziom wzrasta, a zawór zamyka się (poziom H3). Przy największych stratach ciepła (zimą) zawór jest całkowicie otwarty (poziom H0). Rzeczywiście wiosną, kiedy zużycie ciepła, a co za tym idzie ciepłej wody, jest niewielkie, termostat należy przykryć. W takim przypadku, aby utrzymać zwykłą dokładność regulacji temperatury 0,5 ° C, zawór regulacyjny termostatu należy przesuwać z dokładnością do około pięciu mikrometrów, co jest praktycznie trudne. Dlatego główna kontrola wymiany ciepła przez grzejniki jest zwykle wykonywana poprzez zmianę temperatury wody dostarczanej do grzejnika na różne sposoby, w miarę zmian temperatury powietrza. Termostaty służą do regulacji temperatury w pomieszczeniu z dokładnością do 0,5C względem zadanego poziomu. W takim przypadku przepływ przez termostat jest ustawiany z dokładnością 10-15%, co nie nadaje się do równoważenia wysokiej jakości.

Trudność w równoważeniu jest spowodowana faktem, że obwody cyrkulacyjne wzajemnie na siebie oddziałują (teoretycy mówią, że „są interaktywne”). Oznacza to, że gdy na przykład natężenie przepływu w obwodzie maleje za pomocą zaworu, spadek ciśnienia przykładany do innych obwodów, a tym samym przepływ przez nie, zwiększa się i odwrotnie. Z tego powodu w systemach, nawet wyposażonych w złożoną automatykę, ale regulowanych tylko za pomocą termostatów (powszechna opcja), mogą pojawić się różne problemy.Np. Problem „porannego startu” po nocnym trybie grzania przy niższej temperaturze. W takim systemie niektóre termostaty otworzą się bardziej podczas równoważenia, inne mniej. Rano po wydaniu komendy z bloku programu: „Zwiększ temperaturę do…!”, Wszystkie termostaty są całkowicie otwarte. Wtedy przez grzejnik (obwód) z najmniej „zaciśniętym” termostatem, natężenie przepływu wzrośnie bardziej niż inne (w końcu ma najmniejszy opór). Oznacza to, że jakiś grzejnik nie otrzyma wymaganego natężenia przepływu (uruchomione zostaje prawo „operelive”). Co więcej, zwiększenie przepływu przez "przepełniony" grzejnik, powiedzmy, podwoi jego wymianę ciepła tylko o 7-12%. Oznacza to, że jego zawór nie zamknie się zbyt szybko do poziomu ustawienia. Przez cały ten czas „niedopełniony” grzejnik źle ogrzeje pomieszczenie. Z taką uciążliwością pomagają termostaty o tzw. Charakterystyce przepływu „nasyconego” (dla instalacji dwururowych). takie, w których podniesienie zaworu do pełnego otwarcia tylko nieznacznie zwiększa przepływ przez niego ponad nominalny. Podobne termostaty są dostępne w firmach HEIMEIER, TA i OVENTROP.

Dalej. W ciepłe dni (na przykład wiosną) wszystkie termostaty są zakryte jeszcze bardziej, a niektóre są zmuszone do pracy, bardzo mocno przykryte. Ryzyko zapchania się takich termostatów jest bardzo wysokie, biorąc pod uwagę jakość naszej wody. Jednocześnie zmiany temperatury pokojowej o te same 0,5C powodują duże zmiany w dopływie. Z kolei zmieniają temperaturę w pomieszczeniu o więcej niż 0,5C, a działanie takiego termostatu staje się niestabilne, to znaczy temperatura w pomieszczeniu zaczyna się zmieniać (jaki jest komfort).

Inną możliwą niedogodnością jest hałas (gwizd) w zaworach. Nadmiar ciepła zewnętrznego, na przykład zimowe słońce w oknach, duża liczba gości itp., Powoduje, że mocno zakryte termostaty są zasłonięte jeszcze bardziej, prawie całkowicie. To tutaj może wystąpić w nich gwizd (a nawet nasilić się w kaloryferach). Ponadto w układach, w których w obwodach występują inne pompy o większej wydajności niż pompa kotła, nadmierny przepływ w obwodzie może prowadzić do powstania „pasożytniczego” punktu mieszania wody z kotła i wody powrotnej z obwodu. . Punkt ten będzie działał jak „korek” na drodze wymiany ciepła z kotła do instalacji, a koszty paliwa będą nieefektywne.

Czy te wszystkie nieszczęścia są nieuniknione? Oczywiście nie. Wszystko zależy od rzeczywistych parametrów hydraulicznych systemu. Jednak prawdopodobieństwo wystąpienia tych problemów w częściowo lub słabo zbilansowanych systemach jest wysokie. Tak więc, aby zagwarantować przepływ chłodziwa przez urządzenia nawet w najbardziej dotkliwych mrozach i nie marnować wiosną od upału, zaleca się wprowadzenie zaworów równoważących (zaworów), a nawet zaworów przepływowych, ciśnieniowych i obejściowych w różnych kombinacjach do systemu, oprócz termostatów, złożoność systemu. Gaszą szkodliwy dla pracy termostatów nadmierny spadek ciśnienia, a wtedy te ostatnie pracują w jak najlepszych dla nich warunkach iz największą wydajnością. Ponadto konserwacja takich systemów jest uproszczona, ponieważ znikają przyczyny zakłócenia jego pracy. Występujące usterki można łatwo wykryć i wyeliminować bez powodowania długotrwałych niedogodności dla mieszkańców.

Różne systemy wymagają różnych zaworów równoważących. Ogólnie dokładność kontroli przepływu podczas równoważenia powinna wynosić co najmniej 7%. Zawory równoważące firm TA, OVENTROP i HERZ zapewniają tę dokładność.

Zawory równoważące kosztują 25-65 USD, a regulator ciśnienia lub przepływu 120-140 USD, w zależności od rozmiaru i firmy.

Czy można się bez nich obejść? W nowoczesnych domach miejskich z bardzo rozbudowanymi systemami grzewczymi jest to praktycznie niemożliwe, w domkach tak, jest to możliwe.Jednak jakość zapewnianego komfortu ulegnie znacznemu pogorszeniu. Im bardziej złożony system lub im więcej odchyleń od projektu (im gorsza jakość instalacji), tym większa potrzeba zainstalowania w nim urządzeń równoważących.

Równoważenie jednorurowych, dwururowych systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę ma swoje własne cechy, które należy omówić osobno.

Urządzenia równoważące

Sekcyjny zawór równoważącyZawory równoważące

to zawory dwudrogowe ze zmiennym przelotem i dodatkowymi odgałęzieniami przed i za otworem. Na tych kranach można zmierzyć spadek ciśnienia na zaworze i na jego podstawie określić przepływ wody. Aby to zrobić, użyj specjalnych wykresów, nomogramów, różnego rodzaju suwaków lub elektronicznych urządzeń pomiarowych.

Regulatory ciśnienia

to regulatory proporcjonalne z płynną regulacją ciśnienia od 5 do 50 kPa. Są stosowane w złożonych systemach i instalowane w rurociągu powrotnym. Utrzymują zadaną różnicę ciśnień na termostatach.

Regulatory przepływu

automatycznie ogranicza przepływ do wartości zadanej w ogólnym zakresie 40-1500 l / h, utrzymując spadek ciśnienia na zaworze na poziomie 10-15 kPa.

Elektroniczne urządzenia pomiarowe i obliczeniowe (IVP)

różne firmy dostarczają mniej więcej ten sam zestaw podstawowych funkcji. Oprócz pomiaru natężenia przepływu i różnicy ciśnień na zaworach regulacyjnych, pozwalają one określić ustawienia dla różnych typów zaworów, a także wykonać obliczenia systemowe. Są drogie, do 3500 USD, ale dla firm specjalizujących się w montażu i uruchomieniu oraz konserwacji serwisowej jest to bardzo przydatna rzecz, ponieważ znacznie zmniejsza koszty pracy związane z projektowaniem, równoważeniem i późniejszą konserwacją systemów. Tak więc 2 osoby w ciągu 2-3 godzin równoważą system 5-6 stanowisk z 30-40 grzejnikami. Appribor można wypożyczyć od dealerów.

Technika równoważenia

Ogólny schemat instalacji grzewczej wykorzystującej zawory równoważące Cały system podzielony jest na oddzielne części (moduły), tak że przepływ w nich można regulować jednym zaworem równoważącym zamontowanym na wylocie z każdego modułu. Takim modułem może być osobny grzejnik (to najlepsza, ale droga opcja), grupa grzejników pokojowych, cała gałąź lub pion ze wszystkimi jego odgałęzieniami (lub nawet cały budynek z centralnym ogrzewaniem). Co to robi? Po pierwsze, jakiekolwiek zmiany w działaniu elementów wewnątrz modułu, np. Wyłączenie jednego grzejnika, praktycznie nie wpłyną na pracę pozostałych modułów. Po drugie, jakiekolwiek zmiany przepływu lub ciśnienia na zewnątrz modułu nie zmieniają proporcji przepływu przez jego elementy. Okazuje się, że moduły można wyważyć względem siebie. Dalej. Każdy moduł może być częścią większego modułu (jak lalka zagnieżdżająca się). Dlatego po zbilansowaniu grzejników odgałęzienia, np. Poprzez regulację termostatów, odgałęzienie to można traktować jako rodzaj modułu z własnym zaworem równoważącym zamontowanym na wylocie z tej gałęzi. Następnie moduły składające się z odgałęzień są wyważane względem siebie za pomocą wspólnego zaworu zainstalowanego na pionie. Każdy pion ze wszystkimi jego odgałęzieniami jest traktowany jako jeszcze większy moduł. Tak więc moduły (z pionów) są ponownie równoważone ze sobą za pomocą ich zaworu równoważącego zainstalowanego na głównej linii powrotnej. Praktyka pokazuje, że najlepsze wyniki uzyskuje się, gdy strata ciśnienia na zaworze równoważącym modułu „zaciskowego” wynosi 3-4 kPa.

Zawory takie montowane są w taki sposób, aby prosty odcinek rury przed i za nim był nie krótszy niż pięć średnic rury, w przeciwnym razie zawirowania przepływu znacznie zmniejszają dokładność regulacji.

Praca przygotowawcza.

Istotą tych prac jest dokładne zaplanowanie całego procesu. Zgodnie z projektem obliczone natężenia przepływu dla wszystkich odbiorców ciepła są wyjaśnione, a jeśli zakupiono inne grzejniki, należy skorygować natężenia przepływu przez nie. Wszystkie zawory i kurki są otwarte. Sprawdź prawidłowe działanie pomp. System jest dokładnie przepłukany, napełniony odpowietrzoną wodą i usuniętym z niego powietrzem. Rozgrzej system do temperatury projektowej i ponownie usuń powietrze.

Równoważąca metoda kompensacji

Istnieją dwie metody równoważenia przy użyciu zaworów równoważących: proporcjonalna i kompensacyjna. Ten ostatni jest rozwijany na podstawie pierwszego i jest częściej używany, ponieważ Dzięki temu system można wyważać i uruchamiać w częściach, bez ponownego równoważenia tych części po zakończeniu instalacji całego systemu. Podczas wykonywania prac zimą jest to bardzo istotna zaleta. W przypadku systemów dwururowych z grzejnikami wyposażonymi tylko w termostaty, równoważenie za pomocą urządzenia IVP odbywa się w następujący sposób. Dla wyjaśnienia będziemy musieli odnieść się do układu pionów, gałęzi i grzejników wyimaginowanego systemu grzewczego.

Wybieramy „najzimniejszy” lub zdalny pion, na przykład pion 2S, a na nim najbardziej odległą gałąź. Niech to będzie gałąź drugiego piętra. Nazwijmy to „odniesieniem”. Ustawiamy obliczone wartości regulacji na głowicach termostatu (na projekt). Za pomocą urządzenia (ale także według nomogramu) określamy odczyt skali nastaw zaworu 2-2B, przy którym przepływ przez ten zawór będzie równy całkowitemu przepływowi przez odgałęzienie 2, a spadkowi ciśnienia na zawór będzie miał 3 kPa. Dostosowujemy zawór 2-2B do tej wartości skali. Podłączamy urządzenie IVP do zaworu 2-2V. Następnie regulując zawór pionu 2S uzyskujemy wartość p = 3kPa na zaworze 2-2B. Oznacza to, że obliczony przepływ wody przechodzi teraz przez gałąź „odniesienia”.

Następnie w ten sam sposób regulujemy grzejniki odgałęzienia 1, tylko „przekręcamy” jego zawór równoważący 2-1B zgodnie z poleceniami urządzenia IVP, aż podłączone do niego urządzenie pokaże obliczone natężenie przepływu dla tej gałęzi. Sprawdzamy wartość p na zaworze 2-2B gałęzi „odniesienia”. Jeśli się zmienił, to zaworem 2S doprowadzamy go do wartości p = 3kPa. Następnie robimy to samo po kolei na pozostałych odgałęzieniach, za każdym razem dostosowując wartość p na zaworze 2-2B gałęzi „odniesienia” do wartości p = 3 kPa. Po zakończeniu wyważania jednego pionu przejdź do drugiego i zrób wszystko w ten sam sposób, traktując riser2 jako „odniesienie”. Na jego zaworze 2S ustawiamy obliczone natężenie przepływu, a następnie, gdy regulujemy inne piony, stale utrzymujemy je dla tego pionu za pomocą wspólnego zaworu 1K na linii powrotnej. Po zbilansowaniu wszystkich pionów wartość p zmierzona na ostatnim zaworze 1K pokaże nadmierne ciśnienie wytwarzane przez pompę. Zmniejszając tę ​​nadwyżkę (regulując lub wymieniając pompę) zmniejszymy zużycie ciepła do ogrzewania ulicy. Widzisz, jak proste i sformalizowane jest wszystko do granic możliwości. Postępuj zgodnie ze wskazówkami, a jakość systemu będzie zapewniona.

W naszym fotoreportażu krótko opowiedzieliśmy o równoważeniu systemu dwururowego dwoma pionami wyposażonymi w zawory równoważące firmy OVENTROP.

Redakcja serdecznie dziękuje OVENTROP za pomoc w organizacji fotografii, a TAHydronics za przekazane materiały.

Rodzaje zaworów regulacyjnych i ich parametry

Rodzaje specjalnych zaworów odcinających do sterowania dopływem ciepła do grzejnika to:

• regulatory wykonane w postaci mechanizmów zaworowych z głowicami termicznymi, ustawiającymi stałą temperaturę;
• zawory kulowe;
• specjalne zawory równoważące, sterowane ręcznie i instalowane w domach prywatnych - za ich pomocą można równomiernie ogrzać wnętrze domu;
• zawory odpowietrzające - mechanizmy ręczne Mayevsky'ego i bardziej zaawansowane automatyczne odpowietrzniki.

Piłka

Z głowicą termiczną

Żuraw Mayevsky

Balansowy

Uzupełnieniem listy są przykładowe regulatory zaworów służące do przepłukiwania akumulatorów i spuszczania wody. Ta sama klasa obejmuje również zawór zwrotny, który zapobiega ruchowi chłodziwa w przeciwnym kierunku w sieciach z wymuszonym obiegiem.

Wskaźniki charakteryzujące działanie dowolnego typu zaworów odcinających obejmują:

• standardowe rozmiary urządzeń, dzięki którym są dopasowane do określonych typów grzejników;
• ciśnienie utrzymywane w trybach pracy;
• graniczna temperatura nośnika;
• przepustowość produktu.

W celu prawidłowego doboru zaworu odcinającego konieczne będzie uwzględnienie wszystkich parametrów łącznie.

Jak stworzyć i zwiększyć ciśnienie w systemie grzewczym

Aby wytworzyć lub zwiększyć ciśnienie w systemie grzewczym, stosuje się kilka metod.

Zagniatanie

Próba ciśnieniowa - proces wstępnego napełniania instalacji grzewczej chłodziwo z chwilowym wytworzeniem ciśnienia przekraczającego ciśnienie robocze.

Uwaga! W przypadku nowych systemów podczas uruchamiania musi być głowa 2-3 razy więcej normalny, a podczas rutynowych kontroli wzrost o 20-40%.

Operację tę można wykonać na dwa sposoby:

• Podłączenie obwodu grzewczego do rury doprowadzającej wodę i stopniowe napełnianie systemu do wymaganych wartości z kontrolą manometru. Ta metoda nie zadziała, jeśli ciśnienie w systemie zaopatrzenia w wodę nie jest wystarczająco wysokie.
• Stosowanie pompek ręcznych lub elektrycznych. Gdy w obwodzie jest już chłodziwo, ale nie ma wystarczającego ciśnienia, stosuje się specjalne pompy ciśnieniowe. Ciecz wlewa się do zbiornika pompy, a głowicę doprowadza się do wymaganego poziomu.

Zdjęcie 1. Proces zaciskania instalacji grzewczej. W takim przypadku używana jest ręczna pompa do prób ciśnieniowych.

Sprawdzanie głównego przewodu grzewczego pod kątem wycieków i wycieków

Głównym celem prób ciśnieniowych jest identyfikacja wadliwych elementów instalacji grzewczej w maksymalnym trybie pracy w celu uniknięcia wypadków podczas dalszej eksploatacji. Dlatego następnym krokiem po tej procedurze jest sprawdzenie wszystkich elementów pod kątem wycieków. Kontrola szczelności polega na spadku ciśnienia w określonym czasie po próbie ciśnieniowej. Operacja składa się z dwóch etapów:

• Zimny ​​czek, podczas którego obwód jest napełniany zimną wodą. W ciągu pół godziny poziom ciśnienia nie powinien spaść więcej niż o 0,06 MPa. W 120 minut jesień nie powinna być większa niż 0,02 MPa.
• Sprawdzanie na gorącota sama procedura jest wykonywana tylko z gorącą wodą.

Zgodnie z wynikami upadku wniosek o szczelności instalacji grzewczej... Jeśli sprawdzenie zakończy się pomyślnie, poziom ciśnienia w rurociągu jest resetowany do wartości roboczych poprzez usunięcie nadmiaru chłodziwa.

Zasada działania kurków grzewczych

Zastosowanie zaworów odcinających w systemie grzewczym

Bardziej wygodne jest rozważenie zasady działania dźwigu na przykładzie zaworu kulowego. Aby to kontrolować, wystarczy ręcznie obrócić jagnię. Istota takiego mechanizmu jest następująca:

1. Gdy rączka dźwigu jest obracana mechanicznie, impuls przekazywany jest na element odcinający, wykonany w postaci kuli z otworem pośrodku.
2. Dzięki płynnemu obrotowi na drodze przepływu płynu pojawia się lub znika przeszkoda.
3. Całkowicie blokuje istniejące przejście lub otwiera je, aby umożliwić swobodny przepływ chłodziwa.

Nie ma możliwości regulacji ilości cieczy wpływającej do akumulatorów za pomocą zaworu kulowego.

Zawór, który pozwala to zrobić, w zasadzie działania różni się znacznie od kulistego analogu. Jego konstrukcja wewnętrzna pozwala na płynne zamknięcie otworu przelotowego w ciągu kilku obrotów. Bezpośrednio po zmianie wyważenia położenie zaworu jest ustalane tak, aby przypadkowo nie zakłócać ustawień urządzenia. Z reguły takie krany są instalowane na wylocie chłodnicy.

W asortymencie zaworów znajdują się próbki o rozszerzonej funkcjonalności, które dają dodatkowe możliwości regulacji przepływu chłodziwa.

Menu główne

Cześć przyjaciele! Ten artykuł został napisany przeze mnie we współautorstwie z Alexandrem Fokin, szefem działu marketingu Teplocontrol OJSC, Safonowo, region smoleński. Alexander jest dobrze zaznajomiony z konstrukcją i działaniem regulatorów ciśnienia w systemie grzewczym.

W jednym z najbardziej powszechnych schematów punktów ogrzewania budynku - zależnych od budynku, z mieszaniem windy, regulatory ciśnienia bezpośredniego działania RD „po sobie” służą do wytworzenia niezbędnego ciśnienia przed windą. Rozważmy trochę, czym jest regulator ciśnienia bezpośredniego działania. Przede wszystkim należy powiedzieć, że regulatory ciśnienia bezpośredniego działania nie wymagają dodatkowych źródeł energii i to jest ich niewątpliwa zaleta i zaleta.

Zasada działania regulatora ciśnienia polega na równoważeniu ciśnienia sprężyny nastawczej i ciśnienia czynnika grzewczego przenoszonego przez membranę (membrana miękka). Membrana otrzymuje impulsy ciśnienia z obu stron i porównuje ich różnicę z zadaną, ustawioną poprzez odpowiednie ściśnięcie sprężyny nakrętką regulacyjną.

Każdej prędkości odpowiada automatycznie utrzymywana różnica ciśnień. Charakterystyczną cechą membrany w regulatorze ciśnienia po sobie jest to, że po obu stronach membrany nie działają dwa impulsy ciśnienia chłodziwa, jak w regulatorze różnicy ciśnień (przepływu), ale jeden, a ciśnienie atmosferyczne występuje na druga strona membrany.

Impuls ciśnienia RD „po sobie” jest pobierany na wylocie z zaworu w kierunku ruchu chłodziwa, utrzymując zadane ciśnienie na stałym poziomie w miejscu przyjęcia tego impulsu.

Wraz ze wzrostem ciśnienia na wejściu do drogi kołowania zostaje ona zakryta chroniąc system przed nadciśnieniem. Ustawienie RD na wymagane ciśnienie odbywa się za pomocą nakrętki regulacyjnej.

Rozważmy konkretny przypadek. Przy wejściu do ITP ciśnienie wynosi 8 kgf / cm2, wykres temperatury to 150/70 ° C, a my wcześniej wykonaliśmy obliczenia windy i obliczyliśmy minimalną wymaganą dostępną wysokość przed windą, ta liczba okazało się, że wynosi 2 kgf / cm2. Dostępna wysokość podnoszenia to różnica ciśnień między zasilaniem i powrotem przed windą.

Dla wykresu temperatury 150/70 ° C minimalna wymagana dostępna wysokość podnoszenia z reguły w wyniku obliczeń wynosi 1,8-2,4 kgf / cm2, a dla wykresu temperatury 130/70 ° C minimalna wymagana dostępna wysokość podnoszenia to zwykle 1,4-1,7 kgf / cm2. Przypomnę, że liczba okazała się 2 kgf / cm2, a wykres to 150/70 ° С. Ciśnienie powrotne - 4 kgf / cm2.

Dlatego, aby uzyskać obliczone przez nas wymagane dostępne ciśnienie, ciśnienie przed windą powinno wynosić 6 kgf / cm2. Przypominam, że na wejściu do punktu ogrzewania ciśnienie, które mamy, wynosi 8 kgf / cm2. Oznacza to, że RD powinien działać w taki sposób, aby zmniejszyć ciśnienie z 8 do 6 kgf / cm2 i utrzymywać je na stałym poziomie „po sobie” równym 6 kgf / cm2.

Dochodzimy do głównego tematu artykułu - jak dobrać regulator ciśnienia do danego przypadku. Od razu wyjaśnię, że regulator ciśnienia dobierany jest zgodnie z jego przepustowością. Przepustowość jest określana jako Kv, rzadziej jako KN. Przepustowość Kv oblicza się według wzoru: Kv = G / √∆P. Przepustowość można rozumieć jako zdolność drogi kołowania do przepuszczenia wymaganej ilości chłodziwa przy wymaganym stałym spadku ciśnienia.

W literaturze technicznej spotyka się również pojęcie Kvs - jest to przepustowość zaworu w położeniu maksymalnego otwarcia. W praktyce często obserwuję i obserwuję, że droga kołowania jest dobierana, a następnie kupowana w zależności od średnicy rurociągu. To nie jest do końca prawdą.

Zróbmy dalsze obliczenia. Łatwo jest uzyskać wartość natężenia przepływu G, m3 / godzinę. Oblicza się go ze wzoru G = Q / ((t1-t2) * 0,001).Koniecznie mamy wymaganą liczbę Q w umowie na dostawę ciepła. Przyjmijmy Q = 0,98 Gcal / godzinę. Wykres temperatury to 150/70 C, więc t = 150, t2 = 70 ° C. W wyniku obliczeń otrzymujemy liczbę 12,25 m3 / godzinę. Teraz należy wyznaczyć różnicę ciśnień ∆P. Co ogólnie oznacza ta liczba? Jest to różnica między ciśnieniem na wlocie do punktu ciepła (w naszym przypadku 8 kgf / cm2) a wymaganym ciśnieniem za regulatorem (w naszym przypadku 6 kgf / cm2).

Wykonujemy obliczenia. Kv = 12,25 / √ (8-6) = 8,67 m3 / h. W podręcznikach technicznych i metodologicznych zaleca się pomnożenie tej liczby przez kolejne 1,2. Po pomnożeniu przez 1,2 otrzymujemy 10,404 m3 / h.

Mamy więc przepustowość zaworu. Co należy zrobić dalej? Następnie musisz określić numer katalogowy firmy, którą kupisz, i spojrzeć na dane techniczne. Powiedzmy, że decydujesz się na zakup RD-NO od Teplocontrol OJSC. Wchodzimy na stronę internetową firmy https://www.tcontrol.ru/, znajdujemy wymagany regulator RD-NO, patrzymy na jego parametry techniczne.

Widzimy, że dla średnicy dy 32 mm przepustowość wynosi 10 m3 / h, a dla średnicy du 40 mm przepustowość wynosi 16 m3 / h. W naszym przypadku Kv = 10,404, a zatem skoro zaleca się wybrać najbliższą większą średnicę, to wybieramy - dy 40 mm. Na tym kończy się obliczenie i dobór regulatora ciśnienia.

Następnie poprosiłem Alexandra Fokina, aby opowiedział nam o charakterystyce technicznej regulatorów ciśnienia RD NO JSC „Teplocontrol” w systemie grzewczym.

W odniesieniu do RD-NO naszej produkcji. Rzeczywiście, był problem z membranami: jakość rosyjskiej gumy pozostawiała wiele do życzenia. Ale już od 2 i pół roku wykonujemy membrany z materiału firmy EFBE (Francja) - światowego lidera w produkcji tkanin membranowych tkanych gumą. Gdy tylko materiał membran został wymieniony, skargi na ich pęknięcie praktycznie ustały.

Jednocześnie chciałbym zwrócić uwagę na jeden z niuansów projektu zespołu membrany w RD-NO. W odróżnieniu od rosyjskich i zagranicznych odpowiedników na rynku, membrana RD-NO nie jest formowana, a płaska, co umożliwia jej wymianę na dowolny kawałek gumy o podobnej sprężystości (z kamery samochodowej, przenośnika pasek itp.).

Z reguły „natywną” membranę należy zamawiać z regulatorów ciśnienia innych producentów. Chociaż uczciwie warto powiedzieć, że pęknięcie membrany, zwłaszcza podczas pracy na wodzie o temperaturze do 130 ° C, jest z reguły chorobą domowych regulatorów. Zagraniczni producenci początkowo używają do produkcji membrany wysoce niezawodnych materiałów.

Uszczelki olejowe.

Początkowo konstrukcja RD-NO miała uszczelnienie dławnicowe, które było sprężynowymi mankietami fluoroplastycznymi (3-4 sztuki). Pomimo całej prostoty i niezawodności konstrukcji, okresowo musiały być dokręcane nakrętką dławikową, aby zapobiec wyciekowi medium.

Ogólnie, z doświadczenia wynika, że ​​każde uszczelnienie dławnicy ma tendencję do utraty szczelności: kauczuk fluorowy (EPDM), fluoroplast, politetrafluoroetylen (PTFE), grafit ekspandowany termicznie - lub w wyniku wnikania cząstek mechanicznych do obszaru dławnicy, z „niezdarnego montażu”, niewystarczającej czystości obróbki łodygi, rozszerzalności cieplnej części itp. Wszystko płynie: Danfoss (cokolwiek powiedzą) i Samson z LDM (chociaż to tutaj wyjątek), generalnie milczę na temat domowych zaworów regulacyjnych. Pytanie tylko, kiedy to popłynie: w pierwszych miesiącach eksploatacji czy w przyszłości.

Dlatego podjęliśmy strategiczną decyzję o rezygnacji z tradycyjnej dławnicy i zastąpieniu jej mieszkiem. Te. stosować tzw. „uszczelnienie mieszkowe”, które zapewnia absolutną szczelność dławnicy. Te. szczelność dławnicy nie zależy teraz od zmian temperatury ani od wnikania cząstek mechanicznych w obszar trzpienia itp.- zależy to wyłącznie od surowca i cyklicznej trwałości zastosowanych miechów. Dodatkowo, w przypadku uszkodzenia mieszka, dostarczany jest zapasowy pierścień uszczelniający z PTFE.

Po raz pierwszy zastosowaliśmy to rozwiązanie na regulatorach ciśnienia RDPD, a od końca 2013 roku rozpoczęliśmy produkcję zmodernizowanego RD-NO. W ten sposób udało nam się dopasować miechy do istniejących obudów. Zwykle największą (i właściwie jedyną wadą) zaworów mieszkowych są zwiększone gabaryty.

Chociaż uważamy, że zastosowane mieszki nie są w pełni odpowiednie do rozwiązania tych problemów: uważamy, że ich zasoby nie wystarczą na wszystkie zalecane 10 lat pracy regulatora (które są wskazane w GOST). Dlatego teraz staramy się wymienić zużyte mieszki rurowe na nowe membranowe (jeszcze niewiele osób z nich korzysta), które mają kilkakrotnie dłuższy zasób, mniejsze gabaryty z większą „elastycznością” itp. Jednak do tej pory za rok produkcji mieszków typu RD-NO i od 4 lat produkcji RDPD nie było ani jednej reklamacji na pęknięcie mieszka i wyciek medium.

Chciałbym również zwrócić uwagę na nieobciążoną konstrukcję komory zaworu RD-NO. Dzięki takiemu rozwiązaniu ma prawie idealną liniową odpowiedź. A także niemożność przekrzywienia zaworu w wyniku wniknięcia jakichkolwiek śmieci unoszących się w rurach.

Instalacja i regulacja zaworów

Zainstalowany jest zawór równoważący, który reguluje przepływ chłodziwa na drodze do kotła

Podczas instalowania nieregulowanych zaworów kulowych stosuje się proste schematy, które pozwalają na swobodne umieszczanie ich na gałęziach polipropylenowych od pionu jeszcze przed wejściem do akumulatorów. Ze względu na prostotę konstrukcji montaż tych produktów możliwy jest we własnym zakresie. Takie zawory odcinające nie wymagają dodatkowej regulacji.

Znacznie trudniej jest zamontować urządzenia zaworowe na wylocie z baterii grzewczych, gdzie wymagana jest regulacja objętości przepływu. Zamiast zaworu kulowego w tym przypadku instalowany jest zawór sterujący do ogrzewania, którego instalacja będzie wymagać pomocy specjalistów. Możesz to zrobić samodzielnie dopiero po dokładnym przestudiowaniu instrukcji instalacji.

W zależności od rozmieszczenia urządzeń i rozmieszczenia rur grzewczych można dobrać specjalny zawór kątowy odpowiedni do grzejników z powłoką dekoracyjną. Przy wyborze produktu zwraca się uwagę na wartość nacisku ograniczającego, zwykle wskazanego na etui lub w paszporcie produktu. Z niewielkim błędem powinien odpowiadać ciśnieniu wytworzonemu w sieci ciepłowniczej wielokondygnacyjnego budynku mieszkalnego.

Zaleca się przestrzeganie następujących zaleceń:

• Do montażu na grzejnikach należy dobrać wysokiej jakości kurki wykonane z grubościennego mosiądzu, tworzące połączenie z nakrętką złączkową - amerykańską. Jego obecność pozwoli w razie potrzeby szybko odłączyć linię awaryjną bez zbędnych operacji rotacyjnych.
• W pionie jednorurowym należy zainstalować obejście, zainstalowane z niewielkim odsunięciem od rury głównej.

Jeszcze trudniejsza do rozwiązania jest kwestia instalacji zaworu równoważącego, która wymaga specjalnych czynności regulacyjnych. W tej sytuacji nie da się obejść bez pomocy specjalistów.

Zasada działania

Zasada działania opiera się na połączeniu funkcji zaworu równoważącego, regulatora przepływu wody i kalibratora różnicy ciśnień, który zmienia położenie wraz ze wzrostem lub spadkiem wartości zadanej ciśnienia.

1. Dwuprzewodowe regulatory przepływu wody. Składają się z turbulentnej przepustnicy i stałego zaworu różnicowego ciśnienia. Wraz ze spadkiem ciśnienia w wyjściowym przewodzie hydraulicznym szpula zaworu, poruszając się, zwiększa szczelinę roboczą, co wyrównuje wartość.
2. Trójdrogowe regulatory przepływu wody. Ciśnieniowy zawór obejściowy równolegle do regulowanej przepustnicy pracuje w trybie przelewowym.Umożliwia to „zrzucenie” nadmiaru do wnęki nad suwakiem przy wzroście ciśnienia wylotowego, co prowadzi do jego przemieszczenia i wyrównania wartości.

Większość regulatorów przepływu wody jest klasyfikowana jako zawory bezpośredniego działania. RR działania pośredniego są strukturalnie bardziej skomplikowane i droższe, co sprawia, że ​​ich stosowanie jest rzadkie. Konstrukcja zawiera sterownik (programowalny), zawór regulacyjny i czujnik.

W katalogach niektórych producentów prezentowane są modele łączone z dodatkową możliwością zamontowania siłownika elektrycznego, który jest funkcjonalnym odpowiednikiem zaworu i mechanizmu sterującego. Pozwala osiągnąć optymalny tryb przy ograniczonym zużyciu wody.

Kupując urządzenia na stronach internetowych dostawców, często do kalkulatora dołączane są następujące pola do wypełnienia - ważne dane uwierzytelniające:

• Wymagane zużycie wody (m3 / h).
• Nadmierna różnica (potencjalne straty na regulatorze).
• Ciśnienie przed urządzeniem.
• Maksymalna temperatura.

Algorytm obliczeniowy ułatwia dobór i umożliwia sprawdzenie urządzenia pod kątem kawitacji.