Регулятор давления воды в системе отопления принцип работы: принцип работы, виды, правила монтажа, цены, производители

Фев 26, 2021 Разное

Регулятор давления воды в системе отопления принцип работы: принцип работы, виды, правила монтажа, цены, производители

Содержание

Регулятор перепада давления | Гид по отоплению

Danfoss ASV-PV, DN15, артикул — 003Z5501.

Регулятор перепада давления представляет собой специальную арматуру, используемую в трубопроводных системах. С помощью данного устройства разница давлений жидкой среды автоматически поддерживается на уровне предварительно заданных значений. Регулирование перепадов осуществляется за счет клапана, проходное сечение которого меняется на основании параметров давления.

Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности

Danfoss APT, DN32, артикул — 003Z5704.

Существует два вида регуляторов, которые имеют принципиальные отличия:

  1. Для работы регулирующего устройства прямого действия не требуется дополнительный энергоисточник, поскольку управление колебаниями происходит на основе показателей водных масс. В данном случае клапан открывается в момент определенного несоответствия оптимальным параметрам давления. Этот процесс осуществляется с быстротой, соответствующей скорости происходящих в системе изменений параметров.
  2. Регуляторы непрямого действия могут работать исключительно при наличии отдельно подключенного энергоисточника. Функцию измерительных элементов в таких устройствах выполняют датчики в количестве двух штук, посредством которых поступает передача сигнала по направлению к контроллеру. В свою очередь, управляющее устройство формирует сигнал, посылаемый регулирующему клапану.

Danfoss ASV-PV, DN20, артикул — 003Z5501.

Несмотря на то, что изделия непрямого действия характеризуются, как высокоточные устройства, их достаточно редко используют. Это объясняется, прежде всего, завышенной стоимостью и конструктивной сложностью таких устройств.

Автоматический регулятор перепада давления прямого действия состоит из:

  • задатчика, в роли которого выступает пружина. Некоторые устройства оснащаются пневмомеханизмами или приспособлениями рычажного типа;
  • двух импульсных линий, расположенных непосредственно под корпусом самого клапана или вмонтированных в трубы;
  • измерителя в виде мембраны. В некоторых случаях используется сильфон или поршневой элемент.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Клапаны регуляторов делятся на разгруженные и неразгруженные. Кроме того, они бывают как одно-, так и двухседельными. При этом любое из этих устройств может быть подключено к трубопроводу посредством резьбового или фланцевого соединения, а также методом приваривания патрубков.

Принцип работы регулятора перепада давления

В настоящее время преимущественно применяются регуляторы мембранного типа. Внутри такого устройства располагается камера с установленной по центру мембраной, которая соединяется с затвором клапана. За счет ее смещения в любую из сторон меняется положение затвора, в результате чего количество протекающих через регулятор водных масс сокращается или увеличивается. Воздействие на мембрану осуществляется посредством двух импульсных линий, по которым поступают сигналы, идущие из подающей трубы и «обратки». Реагирующая на разные показатели давлений пружина сжимается, воздействуя, таким образом, на мембрану, занимающую определенное положение.

Danfoss ASV-PV, DN25.

Область применения

Современные регуляторы перепада давления наиболее часто используют в водяных системах теплоснабжения с гидравлическим режимом. Наличие такого устройства позволяет добиться максимально стабильного давления в трубах, задействованных в работе тепловой сети. В условиях правильной установки устройства отопительное оборудование будет надежно защищено от нулевого расхода, связанного с перезапуском системы.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Автоматические регуляторы практически не нуждаются в техническом обслуживании. При относительно несложных манипуляциях, связанных с настройкой устройств, они способны поддерживать заданные параметры с достаточно высокой точностью.

Видео

 

🛠 Регулятор давления воды: назначение и виды

Чтобы стабилизировать работу системы водоснабжения или отопления, надо обязательно предусмотреть в её контуре регулятор давления воды. Это функциональное устройство позволяет защитить магистраль от неблагоприятных факторов и сократить объём потребляемой жидкости. Предлагаем познакомиться с существующими разновидностями и их отличительными особенностями.

С регулятором система под контролемС регулятором система под контролем

Читайте в статье

Назначение прибора

Для стабилизации работы бытовой техники требуется не только постоянное электрическое напряжение, но и давление в системе. При недостаточном напоре воды стиральная машинка или водонагревательный котёл могут не совсем корректно работать. Чтобы этого не произошло, устанавливается регулятор «после себя», обеспечивающий выравнивание давления воды, поступающей к конечному потребителю.

Вода поступает под нужным давлениемВода поступает под нужным давлением

Существует также регулятор «до себя». Его основным назначением является защита бытовой техники и магистрали от избыточного давления и гидроудара. Такие изделия монтируются в системах отопления для поддержания их технических характеристик.

Регулятор выполняет не только защитную функцию. При его установке в контур системы водоснабжения можно оптимизировать свои затраты на воду.

Внимание! По некоторым подсчётам, установка регулятора давления способствует снижению количества потребляемой воды на 20–25%.

Гидроудар будет предотвращёнГидроудар будет предотвращён

Устройство и принцип действия регуляторов давления воды различного вида

Конструктивное исполнение конкретного агрегата оказывает существенное влияние на его принцип работы. Предлагаем познакомиться с основными разновидностями, чтобы вы смогли сделать выбор в пользу регулятора определённого типа.

Принцип работы зависит от конструктивных особенностейПринцип работы зависит от конструктивных особенностей

Поршневые и мембранные

Устройство поршневого типа имеет простую конструкцию. Для регулировки давления используется подпружиненный поршень небольшого размера. Благодаря его движению, удаётся увеличить, либо уменьшить поперечное сечение магистрали и, тем самым, выровнять давление в системе. Сжимая и ослабляя пружину с помощью регулирующего винта, удаётся установить фиксированное значение давления воды на выходе.

Из-за чувствительности к качеству транспортируемой жидкости, такие регуляторы должны устанавливаться в комплекте с фильтрами для очистки воды. В противном случае, существует риск заклинивания поршня. Учитывая данный факт, современные устройства оснащаются фильтрующими элементами.

Владислав Михальцев

Комментарий

Владислав Михальцев

Слесарь по эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения ООО «ГК «Спецстрой»

Задать вопрос

«Поршневые регуляторы позволяют контролировать давление в пределах 1–5 атм.

«Уровень надёжности ограниченУровень надёжности ограничен

Мембранные регуляторы имеют более надёжное конструктивное исполнение. В их состав входит подпружиненная мембрана, расположенная внутри герметичной камеры. Возникающее давление воздействует на пружину, которая соединена со специальным клапаном. В результате, пропускная способность устройства увеличивается либо снижается.

Мембранный регулятор находится внутри герметичного корпусаМембранный регулятор находится внутри герметичного корпуса

Автоматические и электронные

Конструктивное исполнение автоматических моделей близко к поршневым регуляторам. Однако в данном случае, роль поршня выполняет мембрана, а пружина подсоединена к заслонке. Как только давление воды начинает повышаться, мембрана начинает двигаться вверх, увлекая за собой заслонку. В результате, сечение частично перекрывается, и давление снижается. После достижения нужного уровня давления в системе, мембрана вместе с заслонкой возвращается на прежнее место.

При уменьшении давления входящего потока мембрана опускается вниз, опуская заслонку. Отверстие протока открывается, и давление на выходе повышается. Благодаря наличию второй пружины на заслонке, автоматические модели позволяют точно регулировать параметры устройства. Для этого используется специальный винт.

Регулировка выполняется в автоматическом режимеРегулировка выполняется в автоматическом режиме

Электронные регуляторы обеспечивают самое точное регулирование, а потому имеют достаточно высокую стоимость. Их могут устанавливать «до и после себя». Специальный датчик на входе в систему измеряет давление и отправляет сигнал на управляющее устройство. Последнее даёт команду запорному механизму.

Высокая степень точностиВысокая степень точности

Проточные

У регуляторов данного типа отсутствуют подвижные элементы. Это гарантирует им длительный срок службы и достаточный уровень надёжности. Особая внутренняя конфигурация устройства обеспечивает снижение скорости воды, которая начинает течь медленнее. Могут использоваться в оросительных системах.

 Внутри устройства целый лабиринтВнутри устройства целый лабиринт

Выбираем регулятор давления воды

Чтобы стать обладателем устройства с оптимальным функционалом, надо грамотно подойти к выбору модели. Предлагаем познакомиться с основными критериями, ориентируясь на которые, можно приобрести устройство, идеально подходящее к конкретной системе водоснабжения.

Выбор зависит от существующей потребностиВыбор зависит от существующей потребности

По конструкции

Выбирая между поршневой и мембранной конструкцией, стоит предпочесть второй тип. Они более надёжны в эксплуатации, хотя в изделиях первого типа износ поршня минимален. Поршневые конструкции достаточно чувствительны к качеству воды, поступающей по магистрали. Даже небольшая частичка песка может заклинить поршень.

Мембранный регулятор прослужит намного дольшеМембранный регулятор прослужит намного дольше

Мембранный тип не предъявляет повышенных требований к обслуживанию. Благодаря их конструктивному исполнению, исключён контакт с водой. Поэтому можно не опасаться коррозионных процессов. Единственным слабым местом является подвижная диафрагма.

Внимание! Отдав предпочтение регулятору мембранного типа, можно обеспечить стабильную работу системы водоснабжения или отопления.

Подключение должно быть выполнено правильноПодключение должно быть выполнено правильно

По техническим параметрам

При выборе подходящего регулятора следует помнить, что каждое изделие рассчитано на определённое давление на входе и выходе. При определении требуемых технических параметров, следует учесть характеристики оборудования, установленного в доме или квартире. Исходя из этих данных, определяют технические характеристики регулятора.

Давление зависит от характеристик системыДавление зависит от характеристик системы

Кроме давления, следует учесть степень нагрева воды, которая будет циркулировать по водопроводу. Если устройство рассчитано на эксплуатацию при температуре от 0ºС до 40ºС, подключать его к системе горячего водоснабжения и отопления нельзя. В таких условиях сможет работать модель, предназначенная для эксплуатации при температуре до 130ºС.

Для горячего водоснабжения нужен подходящий редукторДля горячего водоснабжения нужен подходящий редуктор

По материалу изготовления

Для обеспечения длительной работы регулятора стоит выбирать изделия, для изготовления которых использовались качественные сплавы с хорошими коррозионными характеристиками. Производители предлагают такие изделия из бронзы, латуни и стали. В составе последней содержатся элементы, повышающие её коррозионную стойкость.

Совет! Чтобы не ошибиться с выбором, не стоит приобретать дешёвую арматуру. Для изготовления таких изделий, скорее всего, использовалось некачественное сырье.

Материал должен быть качественнымМатериал должен быть качественным

Ведущие производители и рейтинг популярных моделей

Несмотря на большой ассортимент, некоторые модели пользуются особой популярностью. Предлагаем познакомиться с некоторыми из них. Возможно, какие-то приборы вас заинтересуют.

Honeywell D04FM: рейтинг 5/5

Допускает настройку давления в диапазоне 1,5–6 бар. Может эксплуатироваться при максимальной температуре 70ºС. Производительность составляет 2,9 м³/час. Присоединительный диаметр ¾ дюйма.

Отзыв о редукторе давления воды Honeywell D04FM:

Регулятор давления воды для системы водоснабжения: выбор и установкаПодробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_6240817.html

РДВ-15: рейтинг 4,8/5

Подходит для бытового и промышленного применения. Используется для снижения давления воды в системе. Изготовлен из латуни. Выдерживает условное давление 10 атм. Пропускная способность 1,6 м³/час. Рабочая температура до 80ºС. По спецзаказу до 150ºС. Регулирование в пределах 40%.

Универсальность и надёжностьУниверсальность и надёжность

Valtec VT.087: рейтинг 5/5

Модель актуальная для квартиры. Позволяет отрегулировать давление воды в системе. При номинальном давлении в 16 бар допускает регулировку в пределах 1–4,5 бар. Компактен. Отличается повышенной надёжностью.

Отзыв о регуляторе давления Valtec:

Регулятор давления воды для системы водоснабжения: выбор и установкаПодробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_7618328.html

Установка и регулировка регулятора давления воды

Чтобы устройство эффективно справлялась с возложенной на него функцией, его надо правильно установить и отрегулировать. Предлагаем разобраться с тем, как это можно сделать в зависимости от места монтажа.

 Монтаж должен выполняться правильноМонтаж должен выполняться правильно

В квартире

Монтажные работы в квартире выполняются следующим образом:

В частном доме

Регулятор в частном доме выполняет ту же функцию, что и в квартире. Располагать устройство надо в месте подключения домашней части системы водоснабжения к общему трубопроводу. Более подробно о порядке подключения можно узнать из следующего видео:

Обслуживание регуляторов давления воды

Обслуживание подобных устройств заключается в своевременном контроле состояние давления в системе. Если настройка по каким-то причинам становится невозможной, это явно свидетельствует о том, что регулятор неисправен. В таком случае стоит его снять, отремонтировать и установить на место, либо заменить на новый.

Делитесь в комментариях, установлен ли у вас регулятор давления воды. Какого он типа?

Регулятор давления воды для системы водоснабжения: выбор и установка

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Регуляторы температуры и давления отопления

Содержание статьи:

Во время работы отопительной системы необходимо изменять параметры давления и температуры теплоносителя. Это может быть связано с несколькими факторами – перегрев горячей воды, неравномерное гидравлическое распределение. Для решения этих проблем следует установить регуляторы температуры и давления системы отопления.

Приборы контроля температуры отопления

Электронный термостат

Электронный термостат

Чаще всего необходимо изменять параметры температуры в отопительной системе. Это можно делать как комплексно для всей сети, так и для каждого прибора в отдельности. Поэтому на ответственных участках магистрали нужен механический регулятор температуры для отопления или его электронный аналог.

Какие задачи должны выполнять эти приборы? Прежде всего – контроль и своевременное изменение температурного режима в системе. В зависимости от конструкции и области применения регуляторы температуры для батарей отопления и всего теплоснабжения в целом могут быть нескольких типов:

  • Контроллеры работы всей отопительной системы. К ним относится погодный регулятор отопления, который подключается непосредственно к котлу или распределительному узлу системы;
  • Терморегуляторы зонального воздействия. Эту функцию выполняет регулятор батареи отопления, который ограничивает приток теплоносителя в зависимости от текущих показаний температуры.

Каждый из этих классов приборов отливается конструктивно и имеет свою индивидуальную схему установки. Поэтому для правильной комплектации теплоснабжения необходимо разобраться в специфике всех типов терморегуляторов.

Специалисты рекомендуют приобретать радиаторы отопления с регулятором температуры. Это позволит не только сэкономить, но исключит вероятность покупки неправильной модели.

Механические терморегуляторы отопления

Конструкция механического терморегулятора

Конструкция механического терморегулятора

Механический регулятор батареи отопления является самым простым и надежным прибором для полуавтоматического и автоматического контроля нагрева поверхности радиатора. Он состоит из двух связанных между собой узлов – запорной арматурой и управляющей термоголовкой.

В корпусе управляющей части есть термочувствительный элемент, который изменяет свои размеры под действием температуры. Он соединен с игольчатым клапаном, ограничивающим приток теплоносителя. Для контроля изменения положения клапана регулятор отопления в квартиру имеет спиральную пружину, которая соединена с регулировочной ручкой. Ее поворот увеличивает или уменьшает степень прижатия пружины к теплочувствительному элементу, тем самым устанавливая температуру срабатывания прибора.

Преимущества применения механического регулятора температуры для отопления заключаются в следующем:

  • Возможность регулировки нагрева отдельного радиатора без влияния на параметры всей системы;
  • Простая установка и обслуживание. Эту работу может выполнить даже не специалист. Важно лишь ознакомиться с инструкцией по монтажу в радиаторы отопления регуляторов температуры;
  • Конструкция рассчитана для радиаторов всех типов – стальных, алюминиевых, биметаллических и чугунных. Однако установка регулятора в чугунную батарею отопления не всегда целесообразна. Этот материал обладает высокой теплоемкостью.

Основная сложность монтажа радиаторов отопления с регулятором температуры заключается в правильном расположении управляющего элемента. Нельзя, чтобы горячий воздух от труб или батареи воздействовал на термочувствительный элемент. Это приведет к его неправильному функционированию.

Технология монтажа механического регулятора температуры для теплоснабжения может изменяться в зависимости от конструкции батареи и способа ее подключения к отоплению.

Электронные программаторы отопления

Программатор отопления

Программатор отопления

Значительно большим функционалом обладают погодные регуляторы отопления. Они состоят из электронного блока управления, который может подключаться к другим элементам теплоснабжения – котлу, терморегуляторам, циркуляционным насосам.

Принцип работы электронных регуляторов отопления в квартиру отличается от механических. Они обрабатывают показания встроенного или внешних термометров для передачи команд управляющим элементам. Так, при изменении температуры в отдельном помещении подается команда на сервопривод регулятора радиатора отопления, который в свою очередь изменяет положение игольчатого клапана.

Специфика функционирования погодный регулятор теплоснабжения выражается в таких нюансах:

  • Обеспечение постоянной подачи электричества для работы прибора;
  • Подключение к другим элементам отопления может быть осуществлено, если устройство регулятора отопления в квартиру имеет соответствующие разъемы;
  • Изменение параметров работы контроллера зависит от заводских настроек. Некоторые модели для радиаторов теплоснабжения с регулятором температуры имеют неизменяемые настройки. Комплексные программаторы отличаются гибким программным обеспечением.

Для организации дистанционного управления регулятором отопления в доме можно установить модуль GPS. С его помощью данные о состоянии системы будут передаваться пользователю в виде SMS. Таким же образом осуществляется обратное управление теплоснабжением. Ручной регулятор температуры отопления не имеет такой функции априори.

Настройка регуляторов температуры для радиаторов отопления осуществляется на основе расчетных параметров системы. В противном случае возможно некорректное функционирование устройства.

Терморегуляторы в отопительных коллекторах

Терморегуляторы в коллекторе отопления

Терморегуляторы в коллекторе отопления

Кроме установки ручных регуляторов температуры отопления в батареи они применяются для комплектации коллекторного теплоснабжения. Их монтаж выполняется как в центральные распределительные гребенки, так и в узел управления системой водяного теплого пола.

В отличие от регуляторов для отопительных радиаторов, в коллекторной группе они выполняют функцию по контролю объема потока теплоносителя в отдельные контуры теплоснабжения. Поэтому требования к конструкции и ее функционалу несколько выше, чем у устройств, рассчитанных для комплектации батарей.

Есть несколько видов терморегуляторов для коллекторных групп:

  • Ручные регуляторы температуры теплоснабжения. Конструктивно ничем не отличаются от аналогичных устройств для батарей. Разница в размере подключаемого патрубка и температурном диапазоне работы. В эксплуатации неудобны, так как настраивать параметры для отдельного контура приходится вручную;
  • Терморегуляторы с сервоприводом. Зачастую они подключаются к внешнему модулю управления. Изменение положения заслонки происходит только при поступлении команды от программатора. Возможны варианты с установкой выносного датчика температуры. Это чаще всего делается для организации смесительных узлов.

Установка и эксплуатация подобных терморегуляторов позволит добиться точной настройки отдельных контуров в отоплении. Таким образом можно сэкономить на затратах по использованию энергоносителя и оптимизировать работу всей системы в целом.

Есть два типа терморегуляторов для коллекторного отопления – со съемными сервоприводами и стационарными. Выбор зависит от требуемого функционала системы.

Регуляторы давления в отоплении

Группа безопасности отопления

Группа безопасности отопления

В закрытой системе теплоснабжения помимо температуры есть еще один не менее важный показатель – давление. В результате нагрева теплоносителя происходит его расширение. С одной стороны это явление способствует лучшей циркуляции горячей воды. Но если не установить регулятор давления для отопления – может произойти аварийная ситуация.

Нормальное значение этого параметра колеблется от 2 до 5 атм. в зависимости от типа отопительной системы. В централизованных магистралях возможно кратковременное превышение давления до 10 атм. Для его стабилизации и предназначен регулятор давления системы отопления.

Принцип работы гидрострелки

Принцип работы гидрострелки

В настоящее время есть несколько типов этих приборов, которые отличаются не только внешне, но и функциональными возможностями:

  • Спускной клапан. Удаляет избыток теплоносителя для компенсации давления;
  • Воздухоотводчик. Предназначен для своевременной ликвидации воздушных пробок. Они формируются из-за перегрева горячей воды и могут привести к возникновению аварийных ситуаций;
  • Гидрострелка. Этот регулятор давления воды в системе отопления применяется не только для коллекторных систем, но и в двухтрубных схемах. Он стабилизует давление между подающей и обратной трубой теплоснабжения.

Кроме гидрострелки все остальные приборы для регулирования давления воды в системе отопления имеют изменяемые параметры срабатывания. Т.е. пользователь может сам выставить предельные значения давления, при появлении которых активируется регулирующий элемент.

Расширительный бак для стабилизации давления отопления

Принцип работы расширительного бака

Принцип работы расширительного бака

Ключевое влияние на стабильность работы закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией оказывает расширительный бак. Он предназначен для автоматической компенсации возникшего избыточного давления на трубы и радиаторы.

Конструктивно это устройство для регулирования давления в отоплении представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембранной. Одна из полостей с помощью патрубка подключается к отоплению, а во вторую нагнетается воздух. При этом значение давление во второй должно быть меньше максимально допустимого на 5-10%.

Принцип работы мембранного регулятора давления системы отопления можно описать следующим алгоритмом:

  1. Давление в системе нормальное – мембрана не изменяет своего положения.
  2. Произошло критическое расширение теплоносителя. Одновременно с этим мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым увеличивая общий объем теплоснабжения. Происходит компенсация избыточного давления.
  3. Резкое падение объема теплоносителя. Регулятор давления воды в отоплении уменьшает объем путем смещения мембраны в сторону водяной камеры. Это происходит под воздействием давления воздушной камеры.

Таким способом происходит автоматическое регулирование давления в отопительной системе. При выборе модели расширительного бака необходимо учитывать возможность замены эластичной мембраны. Есть модели, где это может сделать сам пользователь. Но для баков с небольшим объемом такой возможности нет. После двух-трех сезонов эксплуатации приходится демонтировать старый модуль отопления и устанавливать новый.

Как правильно рассчитать параметры устройств для регулирования давления и температуры отопления? Для этого рекомендуется воспользоваться специализированными программными комплексами. Предварительно вносятся характеристики дома (степень утепления), графическая схема расположения труб, радиаторов и других компонентов теплоснабжения. На основе полученных данных программа даст оптимальные параметры всех элементов.

В видеоматериале можно ознакомиться со спецификой подключения комнатного регулятора температуры в отоплении:

как устроен и принцип действия

Эксплуатация бытовой сантехники требует ответственного подхода. Надежную работу обеспечит только выполнение всех рекомендаций производителя.

В большинстве случаев, в паспорте регламентируются оптимальные и предельные значения давления в водоводе. Для обеспечения требуемого режима эксплуатации необходима установка в магистраль регулятора давления воды.

В противном случае, перепады давления и гидроудары приведут к поломке оборудования и появлению протечек.

Регуляторы применяют в разнопрофильных сетях от бытовых до промышленных. Они встраиваются в разводку для орошения, пожаротушения, в системах водозаправочных станций.

Место для их расположения определяют на вводе в стояк или в здание, после насосного оборудования и узлов запорной арматуры.

Регулятор давления любого типа чувствителен к наличию загрязнений и механических примесей в воде. С целью повышения ресурса безотказной работы рекомендуется на входе установить фильтр для очистки воды.

Содержание

Описание регулятора
Принцип работы
Типы конструкций регуляторов
Существующие разновидности
Как настраивается регулятор давления

Описание регулятора

Регулятор давления в системе водоснабжения

Регулятор давления воды устанавливается в системе водоснабжения с целью стабилизации входящего потока воды и недопущения критического уровня давления.

В основу работы регулятора положен принцип компенсации пружиной или мембраной предельного давления входящего потока. Это происходит за счет выравнивания усилий. Усилия пружины и диафрагмы вступают в противодействие.

В момент забора воды падает давление на выходе. Соответственно, снижается и давление на диафрагму. В результате клапан открывается.

Возрастание давления продолжается до тех пор, пока усилие диафрагмы и сила упругости пружины не будут уравновешены.

 

Давление на входе в клапан не влияет на открытие и закрытие пружинного клапана. Выходное давление сохраняется неизменным не смотря на перепады давления на входе.

Таким образом, удается поддерживать на выходе постоянное давление, что предохраняет внутренние коммуникации от гидроударов и перегрузок. Особенно актуальны перепады давления в сетях, питающихся от насоса.

Металлический корпус устройства имеет два резьбовых выхода для подсоединения к водопроводной системе. В некоторых моделях предусмотрен манометр, отображающий давление в системе. В таких конструкциях также предусмотрен винт регулировки для настройки предельного давления.

Преимущества использования регуляторов давления:

  • Всегда стабильный напор воды на выходе не зависимо от магистрального давления
  • Отсутствие шума, производимого большим напором воды
  • Снижение расхода
  • оберегает внутреннюю сеть от гидроударов
  • Надежная и безопасная работа оборудования, подключенного к водопроводной сети

Принцип работы

Принцип действия регулятора давления может быть:

Обеспечивает постоянное регулирование потока воды. Устанавливается в промышленности и на крупных магистралях.

Предназначен для сетей неравномерного потребления воды. Используется в квартирах и частных домах.

Устройства классифицируются по месту действия:

  • «До регулятора»

Они закрыты, когда нет давления и открываются в случае его возрастания на входе в устройство, тем самым ограничивая предельный показатель.

  • «После регулятора»

Они открыты при отсутствии давления. В случае превышения предельного напора воды на выходе закрываются.

Устройства статического типа работают по принципу «после регулятора», то есть обеспечивают постоянство давления на выходе

Типы конструкций регуляторов

поршневой редуктор с манометром

Существует три конструктивных типа регуляторов:

  1. Поршневые

Отличаются простотой конструкции и низкой ценой, поэтому самые распространенные. Расположенный внутри подпружиненный поршень перекрывает проходное отверстие трубопровода. Так обеспечивается постоянство давления на выходе. Диапазон регулирования находится в пределах 1-5 атм.

Поршень не изнашивается, что значительно увеличивает срок эксплуатации такого устройства.

Недостатком конструкции данного типа является движущийся поршень, для которого нужна подача на входе только фильтрованной воды. Вторым недостатком считается быстрый износ подвижных частей, ограничивающих максимальный поток воды.

Возможно появление коррозии на внутренних поверхностях.

  1. Мембранные

редуктор давления мембранный

Регулирование потока происходит за счет действия подпружиненной мембраны, находящейся в отдельной, изолированной камере. Мембрана открывает и закрывает регулировочный клапан.

Внутренняя полость делится мембраной на две зоны. Одна контактирует с водой, а другая хорошо изолирована. Благодаря этому грязная вода не поступает через слой мембраны.

Конструкция надежна и неприхотлива. Мембранный регулятор имеет защиту от ржавения внутри. При правильной эксплуатации обслуживание не требуется.

Характеризуется широкой зоной регулирования давления и пропорциональностью. Возможно управление скоростью потока от 0,5 до 3 м3/час.

Недостатком является появление на мембране через определенный период эксплуатации трещин, разрывов и расслоения. Следовательно, нужен регулярный контроль состояния мембраны.

Имеет более высокую стоимость.

  1. Проточные

редуктор давления проточный

Лабиринт в средине корпуса позволяет осуществлять динамическую регулировку давления. Скорость потока снижается при прохождении разделений и большого числа поворотов.

Регулятор устанавливается в сетях для орошения и полива. В нем нет перемещающихся механизмов, поэтому применяются детали из пластических материалов.

Перед регуляторами данного типа требуется дополнительная установка клапана или регулятора на входном участке. Рабочий диапазон регулирования у устройства – 0,5-3 атм.

Проточный регулятор отличается низкуюой стоимостью.

  1. Электронные

электронный редуктор давления

Электронный прибор обеспечивает включение насоса малой мощности в момент забора воды из сети.

Конструкция включает корпус, диафрагму, платы, разъемы для подсоединени. Регулятор оснащен датчиком для защиты от гидроудара и пуска насосного оборудования «в сухую».

Работает устройство бесшумно.

Электронное устройство следует монтировать до первой линии забора. Подводные патрубки обеспечивают удобное встраивание в магистраль трубопровода. Перед пуском насосную емкость заполняют водой.

Заводская настройка электронного регулятора соответствует значению 1,5 бар. Регулируют стартовое значение давления с помощью специальной отвертки, с учетом того, что номинальное значение должно превышать пусковое на 0,8 бар.

Рабочие параметры регуляторов:

  • Максимальное предельное давление, обеспечивающее длительную эксплуатацию. Параметр регламентируется ГОСТ 26349-84.
  • Значение номинального диаметра в соответствии с условным проходов=м водопроводной системы (ГОСТ 28338-89).
  • Пропускная способность устройства, когда сохраняются установленные пределы регулирования, в м3/час.
  • Рабочий диапазон регулирования.
  • Температурный диапазон эксплуатации прибора, влияющий на возможность функционирования в магистралях отопления и подачи горячей воды, а также при низких температурах воздуха.

Существующие разновидности

Регуляторы давления

Регулятор давления применяется в различных сферах хозяйства и в промышленности, поэтому классифицируется по многим параметрам.

 

  1. Производительность
  • Бытовые, до 3 м3/час
  • Коммерческие, от3 до 15 м3/час
  • Промышленные, свыше 15 м3/час

Для бытовых приборов, например, нагревательного бойлера, оптимальный выбор это бытовой регулятор.

  1. По способу подключения

Существуют регуляторы с резьбовым и фланцевым исполнением. Резьбовое присоединение используется на трубопроводахс диаметром трубы 2” (50 мм). Фланцевое соединение применяется на крупных магистралях с большим сечением трубы.

  1. Диапазон регулирования
  • Широкий диапазон регулирования в пределах от 1,5 до 12 бар.
  • Тонкая настройка в диапазоне от 0,5 до 2 бар.
  1. В зависимости от предельного входного давления
  • Для водопроводных систем до 16 бар
  • Для систем до 25 бар
  1. По предельно допустимой температуре рабочей жидкости
  • Для холодной воды с температурой до +40°
  • Для горячей воды с температурой до +70°
  1. По типу установленного фильтрующего элемента
  • Сетки с различным размером ячеек: мельче и крупнее
  • Колбовый фильтр тонкой очистки

Как настраивается регулятор давления

Настройка моделей с манометром не представляет сложности. Вращением винта регулировки обеспечивают необходимые значения на шкале манометра. Средний показатель давления – 3 атм. Винт находится на корпусе и легко перемещается с помощью гаечного ключа.

Настройка ведется согласно паспортным рекомендациям всех установленных в системе приборов. Берутся данные по самому уязвимому оборудованию.

Устройства без манометра не регулирует, а оставляют заводские настройки. Все же рекомендуется дополнительно его приобрести. Манометр позволит выполнить точную настройку и обезопасит от непредвиденных ситуаций.

Последовательность действий:

  • Закрыть все точки забора воды: краны, бойлер, фильтры и другие устройства.
  • Открыть вентиль подачи в квартиру либо здание
  • Установить требуемый показатель давления на манометре
  • Открыть краны в местах потребления воды и проверить показатель давления по манометру.

Допускается колебание значений давления в пределах 10%.

Монтаж регулятора давления в водопроводную сеть стал необходимостью. Это объясняется использованием бытовой техники, чувствительной к избыточному давлению в сети. Регуляторы необходимы на нижних этажах высотных домов. Подвод воды осуществляется снизу и чтобы обеспечить нормальное давление вверху, на нижние этажи подают высокое, что вызывает поломки техники. А при наличии клапана удастся компенсировать перепад давления.

9 основных клапанов для систем отопления. Какие особенности и для чего служат?

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Трехходовой клапан отопления

трехходовой клапан отопления

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы.
На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

Обратный клапан отопления

обратный клапан отопления

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины.
Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун.
Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Регулирующие (запорно-регулирующие) клапаны отопления

регулирующий клапан отопления

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

Термостатический клапан

термостатический клапан отопления

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Регулятор давления

регулятор давления

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.
 

Перепускной клапан отопления

перепускной клапан отопления

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Клапаны предохранительные

предохранительный клапан

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума —  это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Балансировочный клапан

балансировочный клапан для отопленияБалансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Регулятор расхода

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

Читайте так же:

редуктор системы водоснабжения в квартире, правильная регулировка

Когда необходимо создать новую систему водоснабжения или реконструировать старую, важно правильно разместить все приборы, которые обеспечат возможность бесперебойного потребления воды, а также фитинги и другие конструктивные элементы системы. Важной частью этой конструкции выступает регулятор давления воды или редуктор.

Что такое регулятор давления воды в системе водоснабжения квартиры и дома?

Давление в гидросистеме может меняться в ту или иную сторону. Это неудобно для потребителей и может быть опасно для конструкций. Регулятор давления воды в системе водоснабжения стабилизирует напор, поддерживает уровень воды. Если напор в трубах повышается резко, это может вызвать их повреждение.

Регулятор предохраняет от перегрузок и гидроударов, которые могут поступить от магистрали.

Устройство и принцип действия РДВ

РДВ имеет металлический корпуса с соединением, оснащенным резьбой. Чтобы пользователь мог самостоятельно настроить напор воды, прибор содержит винт настройки и манометр.

В водных коммуникациях частного дома стабилизацию выполняют при помощи реле и гидроаккумулятора, которые встроены в магистраль и регулируют работу насоса. РДВ используется в таких системах водоснабжения:

  • Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияводозаборных;
  • противопожарных;
  • оросительных;
  • технологических;
  • коммунальных.

Конструкция всех регуляторов идентична и включает, в частности, клапан и поршень, пружинно-мембранный механизм, блок управления.

Принцип работы РДВ состоит в том, что он регулирует поток входящей через пружину и мембрану воды, делает его стабильным на выходе. Это защищает трубопровод от перегрузок и скачков подачи воды.

Прибор имеет внешний корпус из металла и два соединения с резьбой, которыми подключается через основную трубу к водопроводной системе.

Виды регуляторов

РДВ бывают нескольких видов: поршневые, мембранные, проточные, автоматические и электронные.

Поршневые

Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияТак выглядит поршневой регулятор

Этот вид регулятора давления – самый популярный клапан для воды. Главное его преимущество – низкая стоимость. Механизм работает с помощью поршня, увеличивающего или уменьшающего проходное сечение канала трубы. Напор воды устанавливается вентилем вращения. На выходе напор имеет диапазон от 1 до 5 атм.

Недостатком регулятора подобной конструкции является чувствительность поршня к попаданию мусора. Это может стать причиной износа и последующей поломки. Обезопасить от этого сможет фильтр, часто он даже входит в комплектность прибора.

Мембранные

В регулировке давления воды мембранный вид редуктора имеет преимущества по нескольким показателям:

  • регулировка воды в пределах от 0,5 до 3,0 куб.м/ч;
  • пружина и мембрана установлены в герметичной камере;
  • высокая степень надежности;
  • не требователен в эксплуатации.
Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияМембранный регулятор давления воды

Однако у него есть и недостатки: высокая стоимость и большое количество движущихся деталей в устройстве, что усложняет процедуру ремонта.

Проточные

Индивидуальность данного вида РДВ – в отсутствии движущихся механизмов. Это является существенным плюсом, потому как обеспечивает защиту от поломок и увеличивает срок эксплуатации. Эта модель обеспечивает движение потока с помощью постоянных вращений его во внутреннем лабиринте.

Отсутствие отдельных механизмов и использование пластмасс в качестве материалов для изготовления редуктора обеспечивают его низкую стоимость. Но в данную модель необходимо отдельно устанавливать клапан на входе. Диапазон работы 0,5–3,0 атм.

Автоматические

Автоматическое устройство регулирует напор воды в трубопроводе благодаря мембранному механизму. Сила сжатия пружин зависит от силы напора воды. При этом происходит процесс размыкания и замыкания контактов в регуляторе, что и производит запуск или выключение помпы в насосе. Реле является стабилизатором давления при подаче воды в квартире или доме.

Электронные

Электронный механизм контролирует расход воды в трубопроводе и по мере необходимости включает насосную станцию. Датчик снимает и обрабатывает необходимые данные. Когда в трубах воды нет, сигнал поступает на электронный регулятор и помпа не включается. Конструкция состоит из:

Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияЭлектронный регулятор
  1. Корпуса.
  2. Датчиков слежения.
  3. Электронного реле.
  4. Втулки, включающей регулятор давления.
  5. Муфты, к которой подключается система.

Задать параметры стабилизации можно на экране, где отображаются характеристики подачи воды. Электронный механизм слежения за водным потоком более эффективен, чем механический. Регуляторы на механической основе не всегда могут вовремя среагировать на сухой ход в системах водоснабжения, поэтому электронные аппараты все чаще используются в быту.

Такие редукторы работают без шума и надежно защищают от скачков напора воды.

Как выполняется установка редуктора давления воды

Расположение РДВ регламентируется техническими правилами для систем подачи воды и ее утилизации. Устройства должны находиться в начале запорной арматуры, перед приборами учета. Так они более эффективно защитят техническое оборудование, счетчики воды и фильтровочные узлы.

Как правильно разместить в квартире

Установка редуктора давления способствует стабилизации тока жидкости в трубах, защищает систему от сбоев, предотвращает вероятные поломоки от гидроударов. Многие жители квартир уже испытали положительные результаты установки данного устройства.

Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияБытовые регуляторы способствуют сокращению магистрального напора воды. Устанавливать их нужно за учетными приборами и очистительным фильтром. Лучшее положение для трубы – горизонтальное. Регулятор помещают между кранами корректировки давления обязательно вертикально. В наклонном или горизонтальном положении механизм монтировать нельзя.

Перед установкой прибор надлежит собрать и проверить боковые заглушки на наличие отверстий. Позже сюда будут ставиться манометры. Монтаж выравнивателя давления в квартире не имеет принципиальных отличий от установки счетчиков для холодной и горячей воды. Чтобы определить, куда движется жидкость внутри механизма, ставят метку.

Если монтируют с использованием полипропиленовых труб, то применяют переходники, которые поставляются в комплекте.

В установку регулятора также необходимо включить сетчатый фильтр. Шаровый кран для регулятора давления в таком случае обязателен при установке. Стыки соединений должны прилегать максимально плотно друг к другу, поэтому прокладывают ФУМ-ленту или паклю.

С помощью разводного ключа затягивают соединения с проложенным уплотнителем, завершая процесс установки. При затягивании гаек не нужно слишком усердствовать, потому что чаще всего они выполнены из латуни, следовательно, среднепрочного типа. Монтирование – трудоемкий процесс, и если вы не обладаете соответствующими навыками, то лучше будет пригласить мастера.

Правильная установка РДВ в частном доме

Регулятор давления горячей или холодной воды в индивидуальном доме идентичен по функциям таковому в квартире. Разница в наличии помпы для поддержания необходимого напора воды. РДВ вместе с насосом монтируется с манометром, направленным вверх.

Местом установки служит соединение магистральной трубы с системой подачи. Если же вода подается из скважины, то регулятор воды крепится за ней. Производители некоторых марок упрощают покупку данного вида приборов, предлагая комплект с насосом.

Во время обвязки ГВС учитывают систему фильтрации, если она не была встроена сразу. Место крепежа фильтра – это начало домовой трубы. С двух сторон редуктор обеспечен запорной арматурой. Регулирование силы потока производится с помощью прямой линии – это 5 рабочих диаметров. Установка устройств требует технических знаний и соответствующего опыта.

Регулировка редукторов давления воды в системах водоснабжения

Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияРазные регуляторы воды обеспечивают разную функциональную скорость. Образование протечки снижает уровень напора в среднем на 1,5 атм. Через пару секунд напор становится сильнее, выше статического состояния. Идеальное значение напора на выходе – 1,5 атм.

Если сила движения воды в трубопроводе ниже, то поток слишком замедлится. Эти параметры следует учитывать при регулировке устройства редуктора.

Чтобы РДВ работал исправно, необходимо промывать встроенный фильтр. Если это не устраняет причину неисправности, то дело в износе его механических элементов. Регулировка выполняется, когда система функционирует с напором воды в ней. При отсутствии манометра систему не стоит трогать, это может сбить настройки, выставленные на заводе.

В видео показано, где лучше всего устанавливать редуктор и как правильно отрегулировать давление в нем:

Критерии выбора

При выборе регулятора водоснабжения учитывайте его материал, технические характеристики конкретной модели и особенности конструкции прибора.

Конструктивные особенности

Конструктивно РДВ разделяются на поршневые и мембранные. Поршневые модели практически не изнашиваются, но даже с учетом этого они менее надежны, потому что их механизм чувствителен к мусору и загрязненной воде.

Мембранный редуктор, напротив, неприхотлив в эксплуатации благодаря диафрагме, разделяющей работу по двум камерам. В герметичной части находятся основные механизмы. При правильном соблюдении инструкций по эксплуатации редуктор будет работать долго и надежно, но необходимо постоянно наблюдать за сохранностью мембраны.

Нормативные требования к квартирным регуляторам

К нормативным требованиям относят следующие:

  1. Квартирные регуляторы должны иметь свободный доступ и обеспечивать давление, не превышающее 0,3 МПа (3 кгс/см2).
  2. Охват работы выходного давления до 0,04 МПа.
  3. Пропускная способность в значении до 0,5 л/с.
  4. Количество срабатываний не менее 250 тыс. с учетом эксплуатации до 10 и более лет.

Технические параметры

Регулятор давления воды: принцип работы и правильный монтаж в систему водоснабженияПредприятия выпускают РДВ с разными параметрами оснащения. Чтобы понять, какой именно тип устройства нужен для установки в квартире, необходимо изучить технические характеристики. Эта информация предоставлена в техпаспорте или в таблице на задней панели регулятора воды.

Важно также обратить внимание на рабочую температуру механизма. Если есть указание на 0–40 °С, то редуктор предназначен для водопроводов холодной воды. Для подачи горячей воды выбирайте редуктор с показателем 130 °С.

Материалы и качество производства

Регулятор воды должен быть выполнен из прочных металлических сплавов – бронзового, стального, латунного – с лигатурами для защиты от коррозии.

Дабы не ошибиться с выбором качественного изделия, смотрите на критерий цены и массы устройства. Качество всегда стоит дороже, а более тяжелый вес говорит о наличии металла.

Обзор редукторов регулировки давления воды в системах водоснабжения

Стабильное давление обеспечивает правильную работу системы подачи воды. На рынке предлагаются модели отечественного и иностранного изготовления. Перед покупкой стабилизатора давления воды изучите распространенные марки устройств.

Популярные модели РДВ Honeywell

РДВ этой марки служат для стабилизации систем водоснабжения, защищают от рисков перепада напора воды, бесшумны в работе.
Признанными марками являются устройства:

  • Honeywell DDS 76 1/2″: в набор входит фильтр очистки, реле ведет сравнительную таблицу до и после его применения, при скачке напора больше оптимального наступает обратная промывка;
  • Honeywell D06F-1/2″ B: поддерживает стабильный напор в трубопроводе, настройка происходит поворотом крана регулятора давления, имеется шкала установки и отрезок трубы для монтажа манометра;
  • Honeywell D06F-1/2″ A: обечпечивает предохранение системы и оборудования, постоянный заданный уровень давления;
  • Honeywell D06F-3/4″ B: подходит для бытового и промышленного использования в системе с горячей водой;
  • Honeywell D06F-3/4″ A: защищает систему от избытка давления, в наличии патрубок, к которому подключается манометр, шкала и регулирующая ручка.

Приборы, изготовленные компанией Honeywell, нельзя назвать дешевыми, но при этом их прочность и долговечность полностью обосновывают стоимость.

Модели РДВ Valtec

На рынке представлены следующие модели РДВ:

  1. Редуктор мембранный Valtec VT.085 1/2″ поддерживает оптимальный уровень давления воды и газов для водоснабжения и отопления. Его плюсы в том, что он не подвержен влиянию загрязнений среды и не содержит трущихся элементов.
  2. Valtec VT.082 1/2″ – редуктор с фильтром и манометром снижает давление в бытовых трубах с горячей и холодной водой, несложен в ремонте.
  3. Редуктор поршневой VALTEC VT.087 1/2″: снижает давление в магистралях с водной средой, воздухом или газом. Регулирование в диапазоне 1,0–4,5 бар.

Далее служба технической поддержки VALTEC рассказывает о назначении и принципе работы редукторов:

Отечественный регулятор давления воды РДВ

Отечественные марки включают несколько разновидностей:

  • Регулятор муфтовый РДВ-2-М: для промышленного применения. Равномерно распределяет жидкость по магистрали и этажам коммунальных систем.
  • Регулятор муфтовый РДВ-2А-Ф: предназначен для нормализации давления в горячих и холодных магистралях в бытовых условиях.
  • Регулятор муфтовый РДВ15-2А-М: подходит для коммунальных хозяйств с целью обеспечения стабилизации водного тока.
  • Регулятор муфтовый РДВ-2А-М: равномерно распределяет жидкость, рассчитан на температуру воды, не превышающую +70 °С.

Обслуживание и ремонт

Если не получается сделать настройку параметров, значит нарушена целостность мембраны. При протекании корпуса редуктора его снимают и разбирают.

Возможно, дело в поломке пружины. Они продаются отдельно, поэтому подобная неисправность легко устранима. После ремонта регулировку в редукторе настраивают заново.

Мембранный редуктор давления воды: какой регулятор лучше

Определение устройства

Мембранный редуктор – разновидность регуляторов давления, применяемых как в частных домах, так и в квартирах многоэтажек. Рабочий элемент прибора – гибкая каучуковая мембрана, посредством которой и происходит регулировка поступающего потока воды.

Применяется не только в водопроводных сетях, но и в системах отопления или технологических сетях, где необходима транспортировка неагрессивных жидкостей. Является самым точным и надежным прибором контроля давления среди всех типов устройств, имеющихся в настоящее время на рынке.

Качественный регулятор мембранного типа позволяет устанавливать выходное давление воды на уровне 1-7 бар с погрешностью не более 5% и выдерживает входящее давление до 25 бар.

Материал, из которого изготавливается гибкая диафрагма – армированный этилен-пропиленовый каучук.

Обозначается он аббревиатурой EPDM и имеет такие характеристики:

  • foto18866-2рабочая температура в пределах от -60 до +120°С;
  • низкая чувствительность к резким перепадам температуры высокой цикличности;
  • низкая остаточная деформация;
  • стойкость к механическому воздействию и истиранию;
  • производители гарантируют, что эластичность может сохраняться до 20 лет с начала эксплуатации.

У материала есть единственный недостаток – высокая цена по сравнению с более доступным аналогом в виде ТЭП-уплотнителей. Срок годности последних не превышает 5 лет согласно гарантийным обязательствам производителей, а сам материал не обладает такими показателями стойкости, как EPDM.

Поэтому при покупке регулятора нужно обращать внимание на материал, из которого изготовлена мембрана. Информация об этом должна быть указана в паспорте к прибору.

Принцип работы

Внутренняя камера мембранного редуктора имеет достаточно сложное строение.

Входящий поток воды проходит к выходному отверстию через клапан. Также, он воздействует на эластичную диафрагму. И чем выше давление воды, тем сильнее давление на мембрану, и тем сильнее перекрывается пропускной клапан.

Регулировка давления в редукторе происходит как раз при помощи мембраны, которая поджимается сверху пружиной. Усилие пружины регулируется винтом.

От давления пружины зависит реакция мембраны на входной поток жидкости. То есть, чем сильнее пружина давит на мембрану, тем сложнее входящему потоку поднять ее и увеличить проход.

В конструкции предусмотрено движение только мембраны и клапана. Пружина находится в отдельной сухой камере и изолирована от влияния воды той же мембраной, что исключает преждевременную коррозию металла.

foto18866-3

Преимущества и недостатки

Мембранные редукторы – явные фавориты на рынке сантехнической арматуры.

Регуляторы подобного типа не подвержены загрязнению именно из-за эластичности мембраны, которая не накапливает на своей поверхности мелкие загрязнения. Поэтому прибор не требует постоянных прочисток, не требователен к качеству воды и служит долго.

Мембранный редуктор по сравнению с поршневым имеет более высокую точность регулировки выходного давления воды. Это еще одна заслуга конструкции, которая имеет и недостатки.

Из-за своей сложности, этот регулятор дороже, а обслужить его самостоятельно уже не получится. Чистку и замену ремонтного комплекта поршневого редуктора может выполнить практически любой человек на своей же кухне с минимальным набором инструмента.

А вот для замены диафрагмы мембранного редуктора нужно вызывать соответствующего специалиста. Но ситуации, требующие вмешательства в работу прибора такого типа, возникают крайне редко.

Какой лучше?

Чтобы сложить общее впечатление о двух типах редукторов, в таблице ниже приведены их основные сравнительные характеристики:

ХарактеристикаМембранный редукторПоршневой
Пропускная способность2,5 м.куб/час1,6 м.куб/час
Точность регулировки±5%±10%
Чувствительность к качеству водынетЕсть
Требования к положению установкиВ любом положении (вертикально, горизонтально, под углом)В горизонтальном положении во избежание истирания уплотнительного кольца поршня
Уровень шумаНизкийВысокий (за счет большого количества металлических компонентов)
Габариты корпусаКрупнееКомпактнее
Срок службыПрактически неограничен±1 год до ремонта либо замены
Стоимость35-45$15-25$

Как видно из таблицы, преимущества мембранных редукторов очевидны. Этот тип регуляторов можно рекомендовать для установки в любых условиях, при любом качестве воды. Конечно, если планируется установить прибор один раз и забыть.

Если же нужна временная установка, либо бюджет на приобретение редуктора давления ограничен, можно рассматривать поршневой.

Как выбрать?

foto18866-4Вопросы, которые нужно решить перед выбором регулятора:

  1. Какой диаметр трубы в дюймах, на которую будет устанавливаться прибор?
  2. Нужна внутренняя или наружная резьба патрубков?
  3. Нужно ли устанавливать фильтр жесткой очистки перед редуктором?
  4. Нужен ли манометр?

Теперь нужно определиться с регуляторами давления, на которые стоит обратить внимание. На рынке уже сформировался список производителей, которые поставляют качественную продукцию с отличными отзывами.

На сегодняшний день, это:

  • Valtec (Россия),
  • Zelmer (Германия),
  • Herz (Австрия),
  • Honeywell (Германия).

Продукцию этих производителей можно покупать без опаски получить некачественное изделие. Однако, перед покупкой стоит ознакомиться с паспортом, которым комплектуется любое качественное изделие.

Обратить пристальное внимание нужно на строки, где указаны материалы корпуса и металлических деталей внутренней начинки редуктора, а также, на материалы мембраны и уплотнительного кольца.

Мембрана должна быть изготовлена только из EPDM, если это действительно качественное изделие от производителя, а не подделка, которые тоже могут попадаться.

Также, в паспорте указываются габаритные размеры изделия в зависимости от диаметров резьбы патрубков.

foto18866-5

Где купить, какова цена?

Есть простой способ приобрести оригинальный продукт без риска попасть в руки мошенников и получить копию. Как правило, производители сантехнической продукции указывают на официальных сайтах авторизованные магазины, где можно приобрести их товар с документацией, гарантией и технической поддержкой.

Также можно приобрести на Яндекс маркете или любой другой большой интернет площадке.

Примерные цены на фильтры под резьбу 1/2 дюйма от производителей:

Правила монтажа

Есть несколько основных моментов, которые стоит учесть при монтаже регулятора давления:

  1. Сам мембранный редуктор нечувствителен к загрязнениям и пропускает их, но остальная техника в доме может прекрасно накапливать твердые частицы. Поэтому перед входом в редуктор лучше установить проточный фильтр жесткой очистки. Если условия стесненные, стоит обзавестись хотя бы косым фильтром и иногда прочищать его.
  2. В редуктор стоит установить манометр на постоянной основе, а не только в момент установки. Это упростит контроль за давлением воды в системе.
  3. Счетчик ставится строго после редуктора, чтобы учитывать стабильный поток воды без погрешностей.
  4. До запуска системы обязательно нужно установить запорный шаровый кран перед входом в редуктор. Он устанавливается первым, и только потом к водопроводу можно подключать остальные приборы. Это делается для того, чтобы можно было перекрыть подачу воды на всю систему сразу в случае поломок.

foto18866-6

Заключение

Мембранный редуктор – оптимальный выбор для регулировки потока воды в квартире или частном доме. Этот прибор относится к разряду «один раз поставил, настроил и забыл», а его цена с лихвой оправдывается преимуществами.

Что такое регулятор давления воды?

Нужен регулятор давления воды? Все зависит от того, откуда у вас вода. Если ваша вода поступает из муниципальной линии высокого давления, то, скорее всего, она у вас уже есть.

Но прежде чем мы сможем определить, нужен ли вам регулятор давления воды, давайте обсудим, для чего он используется.

Что делает регулятор давления воды для вашего дома

Регулятор давления воды снижает давление воды, поступающей в ваши трубы.Он использует водопроводную воду под высоким давлением, которая может составлять до 150 фунтов на квадратный дюйм, и снижает ее до 50–80 фунтов на квадратный дюйм — гораздо более безопасное давление для водопровода вашего дома. Но подождите — разве вам не нужен сильный напор воды, чтобы принять душ лучше всего? Не совсем.

Все, что превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, слишком высоко для большинства жилых помещений и может повредить вашу сантехнику и бытовую технику.

«Без него давление взорвалось бы через все ваши приборы и приспособления», — говорит Дон Глован , консультант по франчайзингу Mr.Rooter Plumbing в Эшвилле, Северная Каролина. Некоторые эксперты даже предлагают не превышать 50 фунтов на квадратный дюйм, чтобы сэкономить на счетах за воду и уменьшить потери воды.

Высокое давление воды может вызвать некоторые проблемы, в том числе следующие:

  • Сломанные или лопнувшие трубы
  • Непрерывный звук проточной воды
  • Проточные туалеты
  • Повреждение водонагревателей, посудомоечных машин, холодильников, льдогенераторов и стиральных машин
  • Звук стука трубы (он же гидравлический удар)
  • Протекающие клапаны спринклера
  • Счета за высокий уровень воды
  • Краны капает

Ура, правда? Если эти проблемы кажутся вам знакомыми, возможно, пришло время проверить давление воды в вашем доме.

Как проверить давление воды в доме

«Если вы подозреваете, что давление воды в вашем доме слишком высокое, вы можете легко измерить давление самостоятельно, используя купленный в магазине манометр, или попросите своего сантехника измерить его», — говорит Глован.

Все, что превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, необходимо уменьшить путем установки или регулировки регулятора давления воды. По мнению экспертов, более низкое давление воды сократит расходы на воду, сточные воды и даже электроэнергию, поскольку вы будете нагревать меньше воды.

Министерство энергетики подсчитало, что на водонагревание приходится 12% среднего счета за электроэнергию в семье, поэтому вы можете рассчитывать на значительную экономию. Кроме того, если вы живете в районе, где существует проблема засухи, это отличный способ сократить потребление воды.

Установка регулятора давления воды

«Новую установку регулятора давления воды должен выполнять профессиональный сантехник», — говорит Глован. Но заменить или отрегулировать существующий редукционный клапан под силу тем, у кого есть небольшой опыт в сфере сантехники.

Он предлагает попросить вашего сантехника проверить регулятор давления воды при выполнении планового обслуживания. Сантехник должен отрегулировать давление, убедиться, что он работает должным образом, и предупредить вас, если похоже, что срок службы вашего регулятора подходит к концу.

Регулировка регулятора давления

Чтобы отрегулировать регулятор давления воды самостоятельно, вам понадобится партнер, который проверяет давление во время его регулировки. Вот как это сделать:

  • Найдите регулятор. Регулятор может находиться в вашем доме или вокруг него рядом с главным запорным клапаном воды, или он может быть рядом с водопроводом, ближе к улице. «На устройстве вы найдете внешний болт, который обычно имеет стопорную гайку», — говорит Глован. «Ослабив контргайку позволит вам повернуть болт для регулировки давления.»
  • Отрегулируйте давление. Медленно поверните прижимную гайку или болт — по часовой стрелке для увеличения давления и против часовой стрелки для его уменьшения. Попросите вашего партнера контролировать давление, пока вы это делаете.Как только ваш партнер сообщит, что вы находитесь под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, снова затяните стопорную гайку против болта, и все готово.

Наличие воды с правильным напором в вашем доме полезно для ваших кранов, сантехники, ваших приборов, вашего кошелька и окружающей среды. А после небольшой регулировки регулятор давления воды должен прослужить долго.

«Эти устройства прослужат много лет, но их следует периодически проверять, чтобы убедиться, что они по-прежнему работают должным образом», — говорит Глован.

Так что, если вы не уверены, есть ли у вас регулятор давления воды, но подозреваете, что давление слишком высокое, возьмите манометр или позвоните сантехнику. В конечном итоге это сэкономит вам деньги.

.

Как работает регулятор давления

Основная функция регулятора давления — поддерживать желаемую производительность ирригационной системы.

Система орошения предназначена для приема заранее определенного количества воды и равномерного ее применения на определенной площади. Роль регулятора давления в этой системе заключается в поддержании желаемой производительности путем ограничения избыточного давления воды на входе до постоянного давления на выходе.

Регуляторы давления

достигают этого за счет автоматической регулировки площади открытия в зависимости от давления на входе.Открытие изменяется пропорционально, чтобы гарантировать, что давление на выходе остается в допустимых пределах.

Регулятор давления срабатывает, когда вода проходит через впускной конец регулятора и вокруг неподвижного седла, как показано выше в темно-синей области. Вода поступает в полый цилиндр, называемый дроссельным штоком (или Т-образным штоком), который прикреплен к большей диафрагме возле выходного конца. Вокруг дроссельной штанги имеется пружина, которая удерживает проходное сечение открытой и пропускает воду.

Когда вода проходит под высоким давлением, избыточное давление действует на диафрагму и заставляет пружину сжиматься, подталкивая Т-образный шток к седлу. Отверстие возле сиденья закрывается ровно настолько, чтобы поддерживать желаемое давление и поток. Баланс между усилием на диафрагме и сопротивлением пружины определяет выходное давление.

Что это значит для ваших оросителей?

Спринклеры

созданы для работы в определенном диапазоне потоков и давлений.Это обеспечивает единообразие их нанесения и позволяет получить капли правильного размера.

В основном спринклеры могут передавать только то, что они получают. Дайте им последовательность, и они вернут вам одолжение. Большинство спринклеров лучше всего работают при определенном диапазоне давления, часто ниже, чем давление в линии. Регуляторы давления гарантируют, что рабочее давление не превышает рекомендованный производителем диапазон рабочего давления. Они также помогают предотвратить выброс фитингов и излучателей из трубопровода из-за скачков давления.

Но учтите, что линейное давление должно быть как минимум на 5 фунтов на кв. Дюйм (0,34 бара) выше, чем расчетное давление на выходе вашего регулятора!

Углубляемся в основы регуляторов давления

Изучите основы регулирования давления с помощью бесплатного курса Senninger по регулированию давления по запросу в Университете Хантера. Узнайте, как установить регуляторы давления в различных оросительных системах, выбрать модель, выявить проблемы износа, причины колебаний давления и многое другое.

.

Вода — давление насыщения

Вода имеет свойство испаряться или испаряться, выбрасывая молекулы в пространство над своей поверхностью. Если пространство ограничено, парциальное давление, оказываемое молекулами, увеличивается до тех пор, пока скорость, с которой молекулы повторно входят в жидкость, не сравняется со скоростью, с которой они уходят. Давление водяного пара — это давление, при котором водяной пар находится в термодинамическом равновесии со своим конденсированным состоянием . При более высоком давлении вода будет конденсироваться.В этом состоянии равновесия давление пара составляет , давление насыщения .

Онлайн-калькулятор давления насыщения водой

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета давления насыщения водой при заданных температурах.
Выходное давление указывается в кПа, барах, атм, фунтах на кв. Дюйм (фунт / дюйм 2 ) и фунтах на фут (фунт / фут 2 ).

Температура должна быть в пределах 0-370 ° C, 32-700 ° F, 273-645 K и 492-1160 ° R

Давление насыщения воды зависит от температуры, как показано ниже:

См. Вода и тяжелая Вода для термодинамических свойств при стандартных условиях.
См. Также другие свойства Вода при изменяющейся температуре и давлении : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при давлении вакуума, Плотность и удельный вес, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации , pK w , нормальной и тяжелой воды, температуры плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара при газожидкостном равновесии.

water saturation pressure

water_saturation_pressure

Давление насыщения при температурах, указанных в градусах Цельсия, и давлении

, выраженном в килопаскалей [кПа], барах, атмосферах [атм] и фунтах на квадратный дюйм [psi]:

34

46

007

07

21044
Температура Давление водонасыщения
[° C] [кПа], [100 * бар] [атм] [psi]
0.01 0,61165 0,0060 0,088712
2 0,70599 0,0070 0,10240
4 0,81355 0,0080 0,11800
10 1,2 0,17814
14 1,5990 0,0158 0,23192
18 2,0647 0.0204 0,29946
20 2,3393 0,0231 0,33929
25 3,1699 0,0313 0,45976
30 4,2470 0,04199849 5,3251 0,0526 0,77234
40 7,3849 0,0729 1,0711
44 9.1124 0,0899 1,3216
50 12,352 0,122 1,7915
54 15,022 0,148 2,1788
60 19,946 0,17
70 31,201 0,308 4,5253
80 47,414 0,468 6.8768
90 70,182 0,693 10,179
96 87,771 0,866 12,730
100 101,42
110 143,38 1,42 20,796
120 198,67 1.96 28,815
130 270,28 2,67 39,201
140 361,54 3,57 52,437
150 476,16 4,70 160 618,23 6,10 89,667
180 1002,8 9,90 145,44
200 1554.9 15,35 225,52
220 2319,6 22,89 336,43
240 3346,9 33,03 485,43
260 4692,36
280 6416,6 63,33 930,65
300 8587,9 84,76 1245.6
320 11284 111,4 1636,6
340 14601 144,1 2117,7
360 18666 184,2 2707,3
207,7 3052,2


Давление насыщения при температурах, указанных в градусах Фаренгейта, и давлении

, выраженном в фунтах на квадратный дюйм [psi], фунтах на квадратный фут [psf], килопаскалей [кПа] и барах:

100,7

100,7 100

8 9007 550
Температура Давление водонасыщения
[° F] [psi] [psf] [кПа], [100] * бар]
32.02 0,088712 12,775 0,612
34 0,09624 13,858 0,664
39,2 0,11800 16,991 0,814
40 0,121 0,839
50 0,17814 25,651 1,228
60 0,25633 36.912 1,767
70 0,36341 52,330 2,506
80 0,50759 73,092 3,500
90 0,69915 0,69915 0,95055 136,9 6,554
110 1,2766 183,8 8,802
120 1.6949 244,1 11,686
130 2,2258 320,5 15,347
140 2,8929 416,6 19,946
150 3,7232
160 4,7474 683,6 32,732
170 5,9999 864,0 41.368
180 7,5196 1083 51,846
190 9,3495 1346 64.462
200 11,537 1661 79,547
14,710 2118 101,42
220 17,203 2477 118.6
240 25,001 3600 172,4
260 35,263 5078 243,1
280 49,286 7097 339,8
67,264 9686 463,8
350 134,73 19402 929,0
400 247.01 35570 1703,1
450 422,32 60814 2911,8
500 680,56 98001 4692,3
1045 4692,3 1045 4692,0
600 1542,1 222066 10632,6
625 1851,2 266570 12763
650 2207.8 317922 15222
675 2618,7 377092 18055
700 3092.0 445243 21318

См. Также 9 Air Psychrodens

Давление насыщенного пара для некоторых других жидкостей при 68 o F или 20 o C

Жидкость Давление насыщенного пара
[psi] [Па]
Углерод тетрахлорид CCl 4 1.9 13100
Бензин 8,0 55200
Меркурий 0,000025 0,17
  • 1 Па = 10 -6 Н / мм 2 = 10 — 5 бар = 0,1020 кгс / м 2 = 1,02×10 -4 м H 2 O = 9,869×10 -6 атм = 1,45×10 -4 фунтов на кв. Дюйм (фунт на / дюйм 2 )
.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ | Справочник по переработке молочных продуктов

На молочном заводе сырое молоко проходит несколько стадий обработки на различных типах технологического оборудования, прежде чем попасть к потребителю в виде готового очищенного продукта. Производство обычно происходит непрерывно в замкнутом процессе, где основные компоненты соединены системой труб. Тип применяемой обработки и структура процесса зависят от конечного продукта.

Процесс, описанный в этой главе, является общей пастеризацией молока.Этот процесс является основной операцией при переработке рыночного молока, а также представляет собой важный этап предварительной обработки в цепочке молочных процессов, таких как производство сыра и производство кисломолочных продуктов. Цель состоит в том, чтобы представить некоторые соображения, с которыми приходится сталкиваться проектировщику установки при планировании установки пастеризации цельного молока.

Соображения при проектировании технологического процесса

При проектировании технологической линии необходимо учитывать множество аспектов. Они могут быть разными и чрезвычайно сложными, что предъявляет значительные требования к лицам, ответственным за предварительное планирование.Инжиниринг проекта всегда предполагает компромисс между различными требованиями, такими как:

  • Связанные с продуктом — в отношении сырья, его обработки и качества конечного продукта
  • Связанные с процессом — в отношении мощности установки, выбора компонентов и их совместимости, степень контроля процесса, наличие нагревательной и охлаждающей среды, очистка технологического оборудования и т. д.
  • Экономический — чтобы общая стоимость производства для соответствия установленным стандартам качества была как можно ниже
  • Юридическая — законодательство, также определяющее параметры процесса как выбор компонентов и системных решений

Процесс показан на рисунке 7.1 посвящена термической обработке — пастеризации — цельного молока, например рыночное молоко для продажи потребителям.

Рис. 7.1

Обобщенная блок-схема процесса пастеризации молока.

Некоторые законодательные требования

В большинстве стран, где молоко перерабатывается в различные продукты, законом определены определенные требования для защиты потребителей от заражения патогенными микроорганизмами. Формулировки и рекомендации могут отличаться, но комбинация, приведенная ниже, охватывает наиболее часто задаваемые требования:

  • Термическая обработка
    Молоко должно подвергаться термической обработке таким образом, чтобы все патогенные микроорганизмы были уничтожены.Минимальная температура / время выдержки 72 ° C в течение 15 секунд.
  • Запись
    Температура нагрева должна автоматически регистрироваться, а запись должна сохраняться в течение заданного периода времени.
  • Разъяснение перед термической обработкой
    Поскольку молоко часто содержит твердые вещества, такие как частицы грязи, лейкоциты (белые кровяные тельца) и соматические клетки (ткани вымени), его необходимо осветлить. Поскольку пастеризация менее эффективна, если бактерии скрыты в комках и частицах молока, перед нагреванием необходимо провести осветление.Молоко можно осветлить на фильтре или, что более эффективно, в центробежном осветлителе.
  • Предотвращение повторного заражения
    Теплообменники рассчитаны таким образом, что
    поток пастеризованного молока должен поддерживать более высокое давление по сравнению с непастеризованным молоком и рабочими средами. Если в теплообменнике произойдет утечка, пастеризованное молоко должно течь в непастеризованное молоко или охлаждающую среду, а не в обратном направлении. Для этого часто требуется подкачивающий насос для создания перепада давления, а в некоторых странах это обязательно.

В случае падения температуры пастеризованного продукта из-за временной нехватки теплоносителя, установка должна быть оборудована клапаном отвода потока, чтобы отвести недостаточно нагретое молоко обратно в уравнительный резервуар.

В соответствии с правилами, установленными Европейскими сообществами, оборудование для термообработки должно быть одобрено или разрешено компетентным органом и, по крайней мере, оснащено:
  • Автоматическим контролем температуры
  • Регистрирующим термометром
  • Автоматическим предохранительным устройством, предотвращающим недостаточный нагрев
  • Соответствующий система безопасности, предотвращающая смешивание пастеризованного или стерилизованного молока с неполностью нагретым молоком
  • Автоматическое записывающее устройство для системы безопасности, упомянутой в предыдущем намерении
Законодательные требования для:
  • Термическая обработка
  • Запись
  • Разъяснение до термическая обработка
  • Предотвращение повторного заражения

Необходимое оборудование

Для удаленного управления процессом требуется следующее оборудование:

  • Силосные резервуары для хранения сырого молока.
  • Пластинчатый теплообменник для отопления и охлаждения, удерживающая труба и блок горячей воды.
  • Центробежный осветлитель (поскольку нужно обрабатывать только цельное молоко, центробежный сепаратор в этом примере не требуется).
  • Промежуточный резервуар для временного хранения переработанного молока.
  • Трубы и фитинги для соединения основных компонентов и клапанов с пневматическим управлением для контроля и распределения потока продукта и чистящих жидкостей.
  • Насосы для транспортировки молока через всю установку подготовки молока.
  • Контрольно-измерительное оборудование для контроля производительности, температуры пастеризации и положения клапана.
  • Различные сервисные системы:
    — Водоснабжение
    — Производство пара
    — Охлаждение для хладагента
    — Сжатый воздух для пневматических агрегатов
    — Электроэнергия
    — Слив и сточные воды.

Большинство сервисных систем описано в главе 6.11.
Требования к рабочим средам рассчитываются после согласования проекта установки. Таким образом, должна быть известна температурная программа пастеризации, а также спецификации для всех других областей, где требуется нагрев и охлаждение (холодильные камеры, системы очистки и т.), прежде чем можно будет определить количество и мощность машин с электрическим приводом, количество агрегатов с пневматическим приводом, часы работы установки и т. д. Такие расчеты в этой книге не представлены.

Выбор оборудования
Силосные резервуары

Количество и размер силосных резервуаров определяется графиком поставки сырого молока и объемом каждой поставки. Для непрерывной работы завода без остановок из-за нехватки сырья необходимо наличие достаточного количества сырого молока.
Предпочтительно, чтобы молоко хранилось не менее одного часа перед обработкой, поскольку в течение этого периода происходит естественная дегазация молока. Допустимы короткие периоды перемешивания, но в действительности перемешивание не требуется примерно за 5-10 минут до опорожнения бункера, чтобы выровнять общее качество. Это позволяет избежать вмешательства в естественный процесс дегазации.

Теплообменник

Основная цель пастеризации молока — уничтожение патогенных микроорганизмов.Для этого молоко обычно нагревают до температуры не менее 72 ° C в течение не менее 15 секунд, а затем быстро охлаждают. Эти параметры предусмотрены законодательством многих стран. Пластинчатый теплообменник чаще всего используется для пастеризации рыночного молока. Трубчатые теплообменники можно использовать, когда требуется длительное время работы. Скребковые теплообменники используются для вязких продуктов.
Если соответствующие параметры известны, можно рассчитать размер (размеры) теплообменника.В данном примере параметры:

  • Производительность установки, л / ч 20 000
  • Температурная программа, ° C 4 — 72 — 4
  • Регенеративный эффект,% 90 — 94
  • Температура теплоносителя, ° C 74 — 75
  • Температура теплоносителя, ° C +2

Также рассчитывается потребность в рабочих средах (пар, вода и ледяная вода), так как это существенно влияет на выбор клапанов для регулирования пара и подачи ледяной воды .
В пластинчатых теплообменниках соединительные пластины между секциями снабжены входами и выходами для продуктов и рабочих сред.Впускные и выпускные патрубки могут быть ориентированы вертикально или горизонтально. Концы пластинчатого теплообменника (рама и прижимная пластина) также могут иметь входы и выходы.
Когда важно длительное время работы, трубчатый теплообменник является альтернативой пластинчатому теплообменнику.
Размеры теплообменника приведены в главе 6.1.

Системы водяного отопления

В качестве теплоносителя в пастеризаторах можно использовать горячую воду или насыщенный пар при атмосферном давлении.Однако горячий пар не используется из-за большой разницы температур. Поэтому наиболее часто используемым теплоносителем является горячая вода, температура которой обычно примерно на 2–3 ° C выше требуемой температуры продукта.
Пар подается из парового котла под давлением 600-700 кПа (6-7 бар). Этот пар используется для нагрева воды, которая, в свою очередь, нагревает продукт до температуры пастеризации.
Водонагреватель на рис. 7.2 представляет собой замкнутую систему, состоящую из специально разработанного, компактного и простого пластинчатого теплообменника кассетного типа (3), оснащенного парорегулирующим клапаном (2) и конденсатоотводчиком (4).
Техническая вода циркулирует центробежным насосом (5) через нагреватель (3) и нагревательную секцию пастеризатора.
Расширительный бак (7) предназначен для компенсации увеличения объема воды, которое происходит при ее нагревании. В систему также входят индикаторы давления и температуры, а также предохранительные и вентиляционные клапаны (8).

Рис.7.2

Принцип системы горячего водоснабжения, подключенной к пастеризатору.

  1. Запорный клапан пара
  2. Парорегулирующий клапан
  3. Теплообменник
  4. Конденсатоотводчик
  5. Центробежный насос
  6. Клапан регулировки воды
  7. Расширительный бак
  8. Клапаны предохранительные и вентиляционные
  • TI Индикатор температуры
  • PI Индикатор давления

Регулирование температуры

Постоянная температура пастеризации поддерживается регулятором температуры, воздействующим на парорегулирующий клапан (2) на Рисунке 7.2. Любая тенденция к снижению температуры продукта сразу же обнаруживается датчиком в линии продукта перед трубкой выдержки. Затем датчик изменяет сигнал на контроллер, который открывает парорегулирующий клапан для подачи большего количества пара в воду. Это увеличивает температуру циркулирующей воды и предотвращает падение температуры в продукте.

Держатель

Длина и размер расположенной снаружи удерживающей трубы рассчитываются в соответствии с известным временем выдержки и часовой производительностью установки и размером трубы, как правило, такими же, как и для труб, питающих установку пастеризации.Данные о размерах удерживающей трубы приведены в главе 6.1. Обычно удерживающая трубка закрывается кожухом из нержавеющей стали, чтобы предотвратить ожоги при прикосновении к ней, а также от излучения.

Контроль пастеризации

Важно, чтобы молоко было правильно пастеризовано перед тем, как оно покинет пластинчатый теплообменник. Если температура опускается ниже 72 ° C, непастеризованное молоко следует хранить отдельно от уже пастеризованного продукта. Для этого в трубе после удерживающей трубы устанавливаются датчик температуры и клапан переключения потока.Клапан (3) на рисунке 7.3 возвращает непастеризованное молоко в уравнительный резервуар, если датчик температуры обнаруживает, что проходящее через него молоко недостаточно нагрето.

Рис.7.3

Контур автоматического регулирования температуры.

  • TT Датчик температуры
  1. Удерживающая трубка
  2. Подкачивающий насос
  3. Перепускной клапан

Система охлаждения пастеризатора

Как уже отмечалось, продукт охлаждается в основном за счет регенеративного теплообмена.Максимальная практическая эффективность регенерации составляет около
94 — 95%, что означает, что самая низкая температура, полученная при регенеративном охлаждении, составляет около 8 — 9 ° C. Поэтому для охлаждения молока до 4 ° C для хранения требуется охлаждающая среда с температурой около 2 ° C. Ледяную воду можно использовать только в том случае, если конечная температура выше 3–4 ° C. Для более низких температур необходимо использовать рассол или спиртовые растворы, чтобы избежать риска замерзания охлаждающей жидкости.
Хладагент циркулирует от молочной холодильной установки к месту использования, как показано на рисунке 7.4. Поток охлаждающей жидкости в секцию охлаждения пастеризатора контролируется для поддержания постоянной температуры продукта на выходе. Это осуществляется с помощью регулирующего контура, состоящего из датчика температуры в выходной линии продукта, регулятора температуры в панели управления и регулирующего клапана в линии подачи охлаждающей жидкости. Положение регулирующего клапана изменяется контроллером в ответ на сигналы от передатчика.
Сигнал преобразователя прямо пропорционален температуре продукта на выходе из пастеризатора.Этот сигнал часто подключается к регистратору температуры на панели управления и записывается на графике вместе с температурой пастеризации и положением клапана отвода потока.

Рис. 7.4

Система охлаждения пастеризатора.

Подкачивающий насос для предотвращения повторного заражения

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать любого риска загрязнения пастеризованного продукта непастеризованным продуктом или охлаждающей средой. Если в пастеризаторе произойдет какая-либо утечка, она должна быть в направлении от пастеризованного продукта к непастеризованному продукту или охлаждающей среде.

Это означает, что пастеризованный продукт должен находиться под более высоким давлением, чем среда на другой стороне пластин теплообменника. Таким образом, на рис. 7.3 в производственной линии установлен подкачивающий насос (2) либо после секции выдержки, либо перед секцией нагрева. Последнее положение минимизирует рабочую температуру насоса и продлевает срок его службы. Насос увеличивает давление и поддерживает положительный перепад давления на стороне пастеризованного продукта во всех секциях регенерации и охлаждения пастеризатора.
Установка подкачивающего насоса предусмотрена законодательными требованиями по пастеризации в некоторых странах.

Пастеризатор в сборе

Современный пастеризатор молока, укомплектованный оборудованием для работы, наблюдения и контроля процесса, изготовлен с использованием соответствующих компонентов, образуя сложную технологическую установку, как показано на Рисунке 7.5.

Рис. 7.5

Пастеризатор в сборе состоит из:

  1. Балансир
  2. Питательный насос
  3. Регулятор расхода
  4. Секции регенеративного предварительного нагрева
  5. Центробежный осветлитель
  6. Нагревательная секция
  7. Подкачивающий насос
  8. Удерживающая трубка
  9. Система водяного отопления
  10. Секции регенеративного охлаждения
  11. Секции охлаждения
  12. Клапан переключения потока
  13. Панель управления
  • A Датчик температуры
  • B Манометр

Уравновешивающий бак

Поплавковый впускной клапан регулирует поток молока и поддерживает постоянный уровень в уравновешивающем баке.Если подача молока будет прервана, уровень начнет падать.
Поскольку пастеризатор должен быть всегда заполнен во время работы, чтобы продукт не пригорал к пластинам, уравнительный резервуар часто оснащается электродом низкого уровня, который передает сигнал, как только уровень достигает минимальной точки. Этот сигнал приводит в действие клапан отвода потока, который возвращает продукт в уравнительный резервуар.
Молоко заменяется водой, и пастеризатор отключается, когда циркуляция продолжается в течение заданного времени.

Подающий насос

Подающий насос подает в пастеризатор молоко из уравнительного бака, что обеспечивает постоянный напор.

Контроллер потока

Контроллер потока поддерживает поток через пастеризатор на правильном уровне. Это гарантирует стабильный контроль температуры и постоянную продолжительность выдержки для достижения необходимого эффекта пастеризации. Часто регулятор расхода располагается после первой регенеративной секции.

Регенеративный предварительный нагрев

Холодное необработанное молоко прокачивается через первую секцию пастеризатора, секцию предварительного нагрева.Здесь он регенеративно нагревается пастеризованным молоком, которое одновременно охлаждается.
Если молоко должно обрабатываться при температуре между входной и выходной температурами регенеративной секции, например осветление при 55 ° C, регенеративная секция делится на две части. Размер первой секции рассчитан таким образом, чтобы молоко выходило при требуемой температуре 55 ° C. После осветления молоко возвращается в пастеризатор, который завершает регенеративный предварительный нагрев во второй секции.

Регенеративный эффект энергосбережения в пастеризаторе молока обычно составляет от 90 до 94%

Пастеризация

Конечный нагрев до температуры пастеризации с горячей водой, обычно с температурой на 2-3 ° C выше, чем температура пастеризации
t = 2 — 3 ° C), происходит в секции нагрева. Горячее молоко поступает во внешнюю трубчатую камеру хранения. После ячейки выдержки температура молока проверяется датчиком на линии.Он передает непрерывный сигнал на регулятор температуры в панели управления. Тот же сигнал также передается на регистрирующий прибор, который регистрирует температуру пастеризации.

Отвод потока

Датчик после ячейки выдержки передает сигнал на датчик температуры. Как только этот сигнал упадет ниже предварительно установленного значения, соответствующего указанной минимальной температуре, монитор переключает клапан отвода потока, чтобы отвести поток. На многих предприятиях положение клапана отвода потока регистрируется вместе с температурой пастеризации.
В отношении расположения клапана отвода потока доступны различные решения, отвечающие местным нормам и рекомендациям. Ниже приведены три альтернативы, которые обычно используются:

  1. Клапан отвода потока расположен сразу после ячейки выдержки. Если установлен подкачивающий насос, клапан располагается перед насосом. Если температура падает ниже заданного уровня, клапан направляет поток в уравнительный бак, и насос останавливается. Таким образом, поток в регенеративной и охлаждающей секциях останавливается (даже если бустерный насос не встроен).Через короткое время без повышения температуры теплообменник опорожняется, очищается и дезинфицируется. Когда возможен удовлетворительный нагрев, установка перезапускается.
  2. Клапан переключения потока расположен после секции охлаждения установки. После падения температуры поток направляется в уравнительный резервуар, и установка опорожняется от продукта, очищается и дезинфицируется. После этого установка готова к перезапуску, когда температурные условия снова станут приемлемыми.
  3. Клапан переключения потока расположен между удерживающей камерой и подкачивающим насосом.Если температура падает, клапан отклоняет поток. Подкачивающий насос не останавливается, но другие клапаны вокруг теплообменника автоматически устанавливаются таким образом, чтобы молоко в регенеративной и охлаждающей секциях циркулировало для поддержания нужного давления в установке. Это также сохраняет правильный температурный баланс. Когда условия нагрева приемлемы, процесс можно возобновить без промежуточной очистки.
Охлаждение

После секции выдержки молоко возвращается в секцию (секции) регенерации для охлаждения.Здесь пастеризованное молоко передает тепло поступающему холодному молоку. Затем исходящее пастеризованное молоко охлаждается холодной водой, ледяной водой, раствором гликоля или другим хладагентом в зависимости от требуемой температуры. Температура охлажденного молока обычно регистрируется вместе с температурой пастеризации и положением клапана переключения потока. На графике соответственно показаны три кривые.

Центробежный осветлитель

Поскольку молоко в данном примере не будет разделяться на обезжиренное молоко и сливки, центробежный осветлитель показан на рисунке 7.6.
Некоторые молочные предприятия предписывают центробежное осветление холодного (<6 ° C) сырого молока сразу после прибытия на молочный завод, особенно если молоко будет храниться до следующего дня. Однако осветление при температуре около 55 ° C намного более эффективно, поскольку вязкость молока при этой температуре ниже.
Таким образом, молоко, подаваемое в осветлитель, берется из первой секции регенеративного нагрева при температуре 55 ° C.

Рис.7.6

Чаша центробежного осветлителя.

Конструкция системы трубопроводов

В примере в этой главе 20 000 литров молока в час должны проходить через трубы, фитинги и технологическое оборудование во время производства. Скорость продукта в трубах определяется размером прохода, то есть внутренним диаметром трубы. Чем больше диаметр, тем ниже скорость продукта.
При расходе 20 000 литров в час скорость продукта в трубе диаметром 76 мм (3 дюйма) будет 1,25 м / с. Скорость будет равна 2.75 м / с, если выбрана труба диаметром 51 мм (2 дюйма).
Более высокие скорости приводят к большему трению в самой жидкости и между жидкостью и стенкой трубы. Следовательно, требуется более механическая обработка продукта. Для каждого продукта , существует верхний предел скорости, который не должен превышаться, если должны быть выполнены требования к качеству. Для молока эта скорость составляет около 3 м / с.

Тогда может показаться разумным выбрать размер трубы большего размера, чем минимальный, требуемый соображения скорости.Но большие трубы означают более крупные компоненты и значительно увеличивают затраты.Поэтому выбирается диаметр, ближайший к пределу. В нашем случае это 2,5 дюйма (63,5 мм), что соответствует скорости 1,75 м / с, как показано на рисунке 7.7.

Рис. 7.7

График скорости и расхода продукта.

Ламинарные и турбулентные потоки

Ламинарный поток — это тип потока, в котором частицы поддерживают непрерывное устойчивое движение по параллельным траекториям. Этот тип потока возникает, например, в прямых, круглых трубах или между параллельными стенками при малых скоростях.
С другой стороны, в турбулентном потоке частицы движутся неравномерно и интенсивно перемешиваются друг с другом.
Длина линии представляет собой среднюю скорость частиц в различных точках сечения прохода, как показано на рисунке 7.8. В ламинарном потоке скорость максимальна в центре канала. Из-за трения между слоями скорость постепенно замедляется к стенкам, где она равна нулю.
В турбулентном потоке слои перемешиваются, и поэтому скорость жидкости примерно одинакова в центральной части канала, но быстро падает к стенкам.На стенках очень тонкий ламинарный слой жидкости имеет нулевую мгновенную скорость.
Чтобы получить ламинарный поток в круглой трубе, диаметр должен быть небольшим, скорость — низкой, а вязкость жидкости — высокой.

Рис. 7.8

Диаграммы профилей скорости ламинарных и турбулентных течений.

Гидравлическое сопротивление

Каждый компонент линии оказывает сопротивление потоку, когда жидкость проталкивается через систему трубопроводов. В прямых трубах сопротивление возникает из-за трения между жидкостью и стенками.На изгибах возникает дополнительное трение из-за того, что жидкость должна изменить направление. Точно так же трение, изменение направления и изменения сечения приводят к сопротивлению в фитингах, клапанах и технологическом оборудовании. Величина этого сопротивления зависит от скорости жидкости в системе.
Сопротивление каждого компонента в линии может быть получено из коэффициента сопротивления, указанного производителем. Затем можно рассчитать полное сопротивление линии, умножив сумму коэффициентов на квадрат скорости потока и разделив результат на 2 g (g = ускорение свободного падения = 9.81 м / с 2 ).
Пример: Скорость продукта в системе трубопроводов составляет 1,75 м / с (диаметр трубы 2,5 дюйма и расход 20 000 литров / час). Сумма коэффициентов сопротивления составляет 190. Сопротивление потоку будет:

Формула 7.1

Гидравлическое сопротивление выражается через столб жидкости или напор, необходимый для компенсации потери давления из-за сопротивления. Этот способ расчета восходит к первоначальному применению откачки, которая заключалась в подъеме воды с низкого уровня на более высокий, т.е.г. от шахты до уровня земли. О производительности насоса судили по высоте, на которую он мог поднимать воду. В нашем случае полное сопротивление в системе трубопроводов эквивалентно работе, выполняемой насосом, поднимающим жидкость на 30 метров вертикально.
Это также означает, что столб воды высотой 30 метров будет оказывать давление, достаточное для преодоления сопротивления потоку, как показано на рисунке 7.9.

Рис. 7.9

Технологическая линия, иллюстрирующая пример с 30-метровым напором между резервуаром и технологическим процессом.

Падение давления

Гидравлическое сопротивление жидкости в компоненте приводит к потере давления. Если давление измеряется манометром (рисунок 7.10) до и после компонента, давление на стороне нагнетания будет ниже. Компонент, например запорный клапан, вызывает падение давления в линии. Это падение давления (измеренное в единицах напора) эквивалентно сопротивлению компонента. Величина зависит от скорости, т.е. расхода и размера труб.

Рис. 7.10

Падение давления может быть показано манометрами в технологической линии.

Падение давления в компоненте часто указывается как потеря напора в метрах для разных расходов вместо коэффициента сопротивления. График на рисунке 7.11 крышки скоростей потока от 5 000 литров / час для самого маленького диаметра трубы, 1.5″ (38 мм), до 200 000 литров / час на самый крупный, 4″ (101,6 мм) отсечной клапан.
Для расхода 20 000 литров / час и диаметра трубы 2.5 дюймов (63,5 мм), скорость 1,75 м / с, график показывает падение давления или потерю напора на 0,4 метра над полностью открытым клапаном.

Падение давления на каждом из компонентов в линии для заданный расход может быть определен таким же образом. Сложенные вместе, эти значения дают общее падение давления в системе.
Каждый компонент в линии должен иметь размеры, обеспечивающие минимально возможное падение давления. по скорости потока либо в виде турбулентности, либо за счет местного ускорения в каналах.Более высокие скорости приводят к увеличению трения на поверхностях трубы и другого оборудования, увеличению усилий на изгибах и т. Д. Это увеличивает механическую обработку продукта.

В случае молока это может привести к разрушению жировых шариков, подвергая высвобождающийся жир воздействию ферментов липазы. В итоге высокое содержание свободных жирных кислот отрицательно сказывается на вкусе молока. Эта проблема усугубляется, если во время механической обработки продукта присутствует воздух.Это может произойти, если воздух засасывается через негерметичные штуцеры. Для других продуктов, таких как йогурт, обработка продукта должна быть особенно щадящей. Особое внимание следует уделять выбору компонентов, а также определению размеров и конструкции технологической линии.
Размер труб в системе должен быть таким, чтобы скорость жидкости не превышала критического значения для продукта (3 м / с для молока или медленнее для некоторых других молочных продуктов). Количество клапанов в линии должно быть минимальным, а перепады давления на них должны быть как можно меньшими.Их также следует размещать так, чтобы избежать ненужных изменений направления.

Рис.7.11

график давления капли для запорного клапана.

Оборудование для управления технологическим процессом

Для обеспечения безотказной работы процесса и достижения желаемого качества продукта необходимо контролировать такие величины, как уровни жидкости, потоки, температуры, давления, концентрации и значения pH на определенных заранее определенных уровнях. . Оборудование для измерения и контроля этих параметров называется контрольно-измерительной аппаратурой, которая включает в себя различные типы датчиков, преобразователей, исполнительных механизмов и контрольного оборудования.
Датчик — это элемент, который измеряет фактическое количество. Преобразователь преобразует сигнал датчика в стандартизованный сигнал. Это значение также известно как измеренное значение. Иногда датчики и преобразователи объединяются в одно измерительное устройство, также называемое преобразователем, например преобразователь давления. Дизайн и функциональность меняются в зависимости от требований. Примерами измерительных устройств являются датчики температуры, уровня, давления и проводимости.
Регулирующее устройство — это в основном регулирующий механизм, такой как регулирующий клапан или насос с переменной скоростью, установленный в технологической линии. Настройка регулирующего устройства, положения плунжера клапана или скорости двигателя определяет количество регулируемых параметров процесса.
Регулятор вычисляет разницу между измеренным значением и установленным значением и, основываясь на этой разнице, корректирует сигнал на регулирующее устройство. Настройка регулятора правильная, если два значения совпадают.
Если измеренное значение изменяется, соответственно изменяется и сигнал преобразователя. Когда измеренное значение не совпадает с установленным значением, регулятор настраивает сигнал на регулирующее устройство. В результате положение регулирующего устройства регулируется (положение клапана или скорость), чтобы соответствовать. Преобразователь немедленно определяет изменение параметров процесса и передает эту информацию регулятору. Этот цикл сравнения и коррекции, контур управления, повторяется до тех пор, пока установленное и измеренное значения не совпадут.Контур управления показан на рисунке 7.12.

Рис.7.12

Контур управления для контроля давления, состоящий из преобразователя, регулятора и регулирующего клапана.

Преобразователи

Преобразователи в системах управления значительно различаются по конструкции и функциям. Некоторые преобразователи напрямую реагируют на изменения измеренного значения. В преобразователе давления на рис. 7.13 давление продукта на мембрану передается на датчик и преобразователь, который выдает электрический сигнал, прямо пропорциональный давлению продукта.
Однако большинство передатчиков работают косвенно. Они измеряют изменения физической величины, которая имеет постоянную связь с контролируемыми параметрами процесса. Этот тип преобразователя был показан ранее в связи с транспортировкой жидкости по трубопроводу, где требуемый расход поддерживается за счет регулирования давления продукта на выходе насоса.
Вышеупомянутый датчик давления также может использоваться для измерения уровня в резервуаре. Установленный на дне резервуара, он определяет статическое давление столба жидкости над диафрагмой.Это давление пропорционально высоте жидкости. На прибор передается сигнал, указывающий уровень.
Многие типы передатчиков используют тот факт, что электрическое сопротивление металлов характерным образом изменяется в зависимости от температуры. Одним из таких преобразователей является обычный преобразователь температуры, рис. 7.14.

Проволока из платины вставлена ​​в защитную трубку, которая вставляется в линию так, чтобы она нагревалась жидкостью. В таблице 7.1 приведены значения сопротивления платиновой проволоки при различных температурах.

Таблица 7.1

Изменение сопротивления в зависимости от температуры в соответствии с заданной характеристикой

Сопротивление Ω Температура ° C
100,00 0
103,90 10
107,79 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 40
119,40 50
123.24 60
130,89 80
138,50 100


Сопротивление можно измерить, подключив металлический провод к электрической цепи. Любое изменение сопротивления будет соответствовать заданному изменению температуры, и поэтому температура продукта может быть определена.
Описанные выше преобразователи чаще всего используются на молочных заводах. Однако на рынке доступно много других типов.

Рис. 7.13

Датчик давления

  1. Датчик
  2. Эталонное давление
  3. Капиллярная трубка
  4. Мембрана
  5. Давление процесса
  6. Гайка
Рис. 7.14

Датчик температуры резистивного типа

Регуляторы

Регулятор, показанный на Рисунке 7.15, является мозгом системы контроля температуры, и контроллер доступен во многих различных формах. Согласно предыдущему определению, регулятор — это устройство, которое непрерывно сравнивает измеренное значение с эталонным или предварительно установленным (заданным) значением.Любой дифференциал заставляет регулятор передавать корректирующий сигнал на регулирующий блок, который затем соответствующим образом корректирует свои настройки. Процесс корректировки продолжается до тех пор, пока измеренное значение и значение уставки снова не совпадут.
Регулятор может быть локальным электронным регулятором или встроен в систему управления как программный регулятор. На электронных контроллерах есть ручка для установки необходимой уставки, которая отображается индикатором на шкале. Измеренное значение, выходной сигнал преобразователя, всегда можно прочитать на шкале.Также есть шкала, показывающая выходной сигнал на регулирующее устройство.
В настоящее время большинство регуляторов основано на программном обеспечении в системе управления. Регулятор отображается на операторской станции в виде графического представления электронного регулятора со значением процесса, уставкой и выходным сигналом. Эти параметры иногда также отображаются в виде кривых тренда, которые могут помочь оператору при работе с системой регулирования.
Некоторые регуляторы имеют функцию переключения, которая может использоваться для создания сигнала с заданным максимальным или минимальным значением.Этот сигнал можно использовать для изменения процесса. Примером может служить рециркуляция потока пастеризатора, если температура на выходе секции выдержки теплообменника падает ниже 72 ºC. Переключатель настроен на работу при этой температуре, и как только температура упадет ниже этого значения, он закроет соленоидный клапан, контролирующий подачу воздуха к клапану отвода потока, тем самым заставляя пастеризатор рециркулировать продукт.

Регулирующее устройство

Рис.7,16

Регулирующий клапан.

Пневматический регулирующий клапан, показанный на рисунке 7.16, построен вокруг корпуса с седлом для плунжера, который прикреплен к нижнему концу регулирующего штока. Шток приводится в действие между открытым и закрытым положениями за счет перепада давления между верхней и нижней сторонами поршня. Когда давление в нижней части выше, поршень движется вверх, поднимая заглушку из гнезда. Более высокое давление в верхней части поршня закрывает клапан.
Срабатывание по существу выглядит следующим образом: пневматический сигнал от контроллера подается на дозирующее устройство, позиционер, в верхней части клапана. Позиционер гарантирует, что положение заглушки по отношению к седлу всегда пропорционально регулирующему сигналу. Когда сигнал соответствует предварительно установленному значению, позиционер уравновешивает давления по обе стороны от поршня, так что положение заглушки остается постоянным. В этом сбалансированном состоянии падение давления на клапане является именно тем, что требуется, и измеренное значение, зарегистрированное датчиком, совпадает с предварительно установленным значением.
Если давление продукта падает, преобразователь снижает сигнал на регуляторе. Поскольку измеренное значение больше не совпадает с предварительно установленным значением, регулятор реагирует увеличением своего сигнала на привод клапана. Затем позиционер увеличивает давление на верхнюю часть поршня, перемещая плунжер по направлению к седлу. В результате увеличение гидравлического сопротивления клапана увеличивает давление продукта, и запускается обратный цикл операций, замедляя движение поршня вниз.
Когда давление в линии достигает предварительно установленного значения, позиционер снова удерживает поршень клапана в равновесии.

.

По

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *