Призначення та особливості балансування клапана

155

Ефективну роботу опалювальної системи багато в чому визначає її збалансованість. Вона дозволяє запобігти ймовірність виникнення ситуацій, коли в один радіатор подається надлишковий обсяг теплоносія, в той час як в іншій його подається недостатня кількість. Для цього до складу опалювальної системи повинні входити балансувальні клапани Danfoss, принцип роботи яких дозволяє провести гідравлічне балансування (ув’язку) потоків теплоносія по різних елементів опалювальної системи або ж стабілізувати в них циркуляційні тиску або температури.

Зміст

  • Які клапани бувають?
  • Принцип роботи клапана
  • Клапана BALLOREX
  • Як виконується монтаж?

При необхідності можна проводити встановлення трубопровідної дросселирующей арматури інших виробників, яка виключить нестабільність роботи системи опалення, складний запуск системи, нерівномірний розподіл теплоносія і пов’язаний з цим нерівномірний прогрів приміщень.

Які клапани бувають?

Балансувальні клапани прийнято розділяти на:

  • автоматичні (динамічні), які здатні підтримувати постійним перепад тиску в стояках двотрубної або витрата у стояках однотрубної системи опалення;
  • ручні (статичні), які можуть використовуватися як регулювальна діафрагма, в тих системах, де немає автоматичного регулюючого пристрою або ж встановлений регулятор не дозволяє обмежувати граничне значення витрати. Вони відносяться до пристроїв вентильного типу.

Клапан балансувальний з латуні

Слід зазначити, що всі сучасні системи опалення, в яких використовуються радіаторні терморегулятори, є динамічними системами. В результаті функціонування, радіаторний терморегулятор, постійно реагує на найменші зміни температури повітря в приміщенні, змінюючи тим самим витрата теплоносія, що приводить систему опалення в постійно змінний (динамічний) режим роботи. Даний режим роботи обумовлює необхідність застосування автоматичних (динамічних) балансувальних клапанів.
Також клапана прийнято класифікувати залежно від:

  • використовуваної робочої середовища: води, гліколевого розчину, пара;
  • параметри робочого середовища: тиску, витрат, температури;
  • місця установки: подаючий або зворотний трубопровід, байпас;
  • типу будівлі (одноквартирного або громадського);
  • робочої функції, що передбачає регулювання тиску, температури, витрата робочого середовища. Можлива також їх комбінація;
  • типу приєднання, яке може бути різьбовим або фланцевим.

Для виготовлення клапанів можуть використовуватися різні матеріали. Статичні клапани, як правило, виготовляються з латуні (можуть мати фланцеве та різьбове з’єднання) або чавуну (тільки фланцеве приєднання). При виготовленні динамічних виробів може використовуватися латунь, чавун або вуглецева сталь, що дозволяє забезпечити необхідні технічні характеристики.

Для зручності регулювання клапана можуть комплектуватися:

  • фіксатором налаштованого положення;
  • індикатором положення затвора і значенням налаштування;
  • патрубком для дренажу ділянки, на якій монтується клапан
  • вимірювальною діафрагмою, що дозволяє забезпечити високоточне визначення витрат;
  • патрубками для вимірювання витрати теплоносія, тиску і перепаду тиску на клапані.

Принцип роботи клапана

Основна відмінність клапана балансувального від запірного полягає в тому, що він може працювати, коли затвор знаходиться в проміжному положенні. Варто відзначити, що конструктивне виконання балансування клапана може бути різним. Існують клапана, у яких шток розташовується під кутом відносно потоку, а золотник виготовляється не тільки прямий, але і циліндричної, конусної або радіальної форми. Розглянемо принцип роботи клапана, має прямий шток і плоский золотник.

конструкция клапана

Клапан з прямим штоком

У процесі роботи клапана відбувається зміна прохідного перетину між парою золотник — сідло. За рахунок цього і досягається збалансованість системи. Золотник розташовується в площині, паралельній осі трубопроводу. У той час як у площині, розташованої перпендикулярно перпендикулярній осі трубопроводу, розташовується різьбовий шпиндель, з якою шарнірно з’єднаний золотник. У корпусі клапана знаходиться нерухома різьбова гайка, яка спільно зі шпинделем утворює ходову пару.

За рахунок обертання настроювальної рукоятки крутний момент передається через шпиндель і пов’язану з ним нерухому різьбову гайку, в результаті чого золотнику повідомляється поступальний рух, в результаті якого він переміщається з крайнього нижнього в крайнє верхнє положення. Перебуваючи в крайньому нижньому положенні, золотник щільно з’єднується з сідлом в корпусі клапана, тим самим герметично перекриваючи потік.

Залежно від виду використовуваного теплоносія герметичне перекриття потоку забезпечується використанням наявністю ущільнення між затвором і сідлом, створюваного фторопластова або гумовими кільцями або по типу метал-метал. В результаті зміни прохідного перетину змінюється пропускна здатність балансування клапана, під якою розуміється значення, чисельно дорівнює витраті, вираженого в м3/год, через повністю відкритий клапан, при якому втрата напору буде становити 1бар. Залежність пропускної здатності від зміни положення затвора можна подивитися в технічних характеристиках клапана.

Клапана BALLOREX

Польська компанія BROEN BALLOREX у своїй серії Venturi займається випуском ручної балансування клапана, що володіє високою точністю регулювання. Такий клапан являє собою вентиль, що виконує дві функції:

  • клапани з ручним регулюванням;
  • запірного кульового крана.

Він дозволяє проводити балансування та гідравлічне регулювання, обмеження витрати, відкриття і закриття потоку робочого середовища в системі, а так само вимірювання температури робочого середовища і витрати за допомогою штатного витратоміра. Його можна придбати в різних виконаннях. Лінійка даних клапанів випускається з діаметром умовного проходу від DN 15 до DN 200 і номінальним тиском PN 16 Вар і PN 25 Вар. Клапани з умовним діаметром від DN 15 до DN 50 і тиском 16 Вар мають фланцеве приєднання, а клапана з тиском PN 25 Вар мають різьбові з’єднання.

клапан BROEN BALLORE

Клапан BROEN BALLOREX

Всі балансувальні клапани і їх елементи (корпус клапана, вимірювальна діафрагма, відсічною куля, регулювальний шток) з умовним діаметром від DN 15 до DN 50 виготовляються з латуні. А балансувальні клапани, мають умовний діаметр від DN 65 до DN 200 виготовляються з стали також з фланцевим або різьбовим з’єднанням.

Клапана серії Venturi при однаковому умовному проході випускаються з різною пропускною здатністю, яка залежить від типу виконання: high (H), standard (S) і low (L). Крім того серія Venturi випускається двох типів Venturi FODRV і Venturi DRV дані клапана мають вимірювальні ніпелі контролю витрат. Всі клапана даній компанії можуть бути встановлені в будь-якому положенні на будь-якій ділянці трубопроводу перед відведенням або відразу за ним, перед звуженням трубопроводу або після.

Також дана польська компанія пропонує автоматичні балансувальні клапани в різних модифікаціях. Клапана Ballorex DP встановлюються на зворотному трубопроводі, забезпечуючи на циркуляційному кільці необхідний перепад тиску при будь-яких навантаженнях. Це робить можливим поетапний запуск в експлуатацію об’єкт завдяки можливості зональної балансування. Використання Ballorex DP дозволяє усунути шумові явища, які викликаються надмірним тиском, створюваним в інших частинах опалювальної системи.

Клапана від датського виробника

Ще одним виробником є данська компанія Данфос, що поставляє клапана всіх типів, що відрізняються високою якістю виконання. Ручні клапани MSV-BD LENO™ відносяться до клапанів нового покоління. Вони дозволяють вирішувати задачі по гідравлічного балансування систем опалення. При цьому вони поєднують в собі функції, характерні для стандартного ручного клапана і кульового крана, забезпечуючи тим самим швидке і повне перекриття потоку. Більшість моделей дозволяє зняти дані на виході і вході, однак в окремих моделей ніпель передбачений тільки з одного боку.

автоматический клапан

Автоматичний клапан ASV-M

Автоматичний ASV-M, ціна якого дозволяє говорити про оптимальному співвідношенні ціни і якості, можна використовувати як запірну арматуру і при необхідності приєднання імпульсної трубки від ASV-P(V). ASV-I. Він дозволяє обмежувати максимальний витрата переміщуваного теплоносія. Клапан комплектується спеціальними заглушками під вимірювальні ніпелі. Встановивши ніпелі можна виміряти витрату теплоносія, що протікає через конкретну ділянку системи.

Клапани серії ASV відрізняються високою якістю виконання. Вони дозволяють підтримувати постійну різницю тисків між подавальним і зворотнім трубопроводами. ASV-P, встановлюваний на зворотному трубопроводі, відрізняється фіксованою настройкою 10 кПа. У той час як ASV-PV має вимірювану налаштування 5-25 кПа, а ASV-PV Plus – 20-40 кПа.

Як виконується монтаж?

При виконанні монтажу дуже важливо забезпечити необхідне положення клапана. При цьому стрілка на корпусі повинна збігатися з напрямком руху теплоносія. Таке становище дозволить забезпечити не тільки потрібну розрахунковий опір клапана, але і необхідний витрата. При цьому, варто відзначити, окремі виробники допускають можливість установки клапана не тільки по напрямку, але і проти потоку. Шток, при цьому, у більшості моделей, може займати різне просторове положення.

В процесі монтажу варто захистити робочі органи арматури від попадання різних механічних забруднень. Для цього перед клапаном треба встановити грязьовик або спеціальний фільтр. Щоб усунути турбулентний рух рідини необхідно передбачити перед і після клапану прямі ділянки достатньої довжини. Дана вимога в обов’язковому порядку зазначається у документації до клапана.

Заповнювати систему опалення, оснащену балансувальним клапаном, необхідно особливим чином. Для цього в системах, оснащених динамічними клапанами, треба обов’язково передбачити заправні штуцери, які треба розташувати в безпосередній близькості від клапана на зворотному трубопроводі. А клапана, змонтовані на подаючому трубопроводі, необхідно ретельно закрити. Для налаштування балансування клапана використовується спеціальний витратомір або таблиці перепаду тиску і витрати. Однак у будь-якому випадку первинний розрахунок виконується ще на стадії розрахунку опалювальної системи.