Мембранный или поршневой редуктор давления воды: Чем мембранные регуляторы давления воды лучше поршневых?

Чем мембранные регуляторы давления воды лучше поршневых?

 Регуляторы давления воды предназначены для стабилизации напора воды в бытовом водопроводе. Их широко используют для обеспечения комфортного пользования водопроводом, а также для защиты бытовой техники от гидроударов. По принципу работы различают две основные группы регуляторов – поршневые и мембранные. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Поршневые регуляторы давления воды

 Поршневые регуляторы давления воды конструкционно самые простые, а значит, и самые доступные по цене. Они же пользуются наибольшей популярностью, хотя и не лишены недостатков.

Принцип работы поршневого регулятора следующий. Внутри прибора находится подпружиненный поршень, который регулирует подачу воды путем перекрытия сечения трубопровода. Регулировка осуществляется, как правило, в диапазоне 1-5 атм.

Наличие движущегося поршня выдвигает особые требования к составу воды — она должна пройти предварительную фильтрацию. Также регуляторы такого типа имеют ограничения на максимальную силу потока воды из-за потенциального износа движущихся деталей.

Мембранные регуляторы давления воды

 Ту же функцию выполняют мембранные регуляторы, но действуют они по другому принципу. Внутри прибора в герметичной камере находится подпружиненная мембрана, которая управляет регулирующим клапаном.

Мембранные регуляторы давления отличаются неприхотливостью и высокой надежностью. Также они могут работать в широком диапазоне, способны регулировать давление воды с высокой пропорциональностью. Разброс рабочей скорости потока также весьма значителен – от 0.5 до 3 кубических метров в час.

Мембранным регуляторам не страшна относительно грязная вода, они надежно защищены от появления ржавчины внутри кожуха. При соблюдении условий эксплуатации им не нужно дополнительное техобслуживание.

С полным перечнем мембранных регуляторов давления воды, вы можете ознакомиться здесь.

Если вы хотите купить мембранные регуляторы давления воды и вас интересует срок поставки, вы можете отправить нам запрос, воспользовавшись формой заявки отправить заявку или позвонить по телефону +7(499) 390-17-61.

Устройство, принцип работы и установка редуктора давления воды

Доброго времени суток всем, кто читает этот пост! В нем я расскажу о редукторах понижения давления. Начинаем, как обычно, с определения.

Для чего нужен редуктор давления воды

Редуктор понижения давления — устройство, которое позволяет локально снизить давление в системе водоснабжения квартиры или частного дома.

Предназначен редуктор для защиты водопроводного оборудования от действия высокого давления.

Редукторы понижения давления бывают следующих основных видов:

Поршневой редуктор давления воды: принцип работы и устройство

Поршневые редукторы — внутри таких редукторов находится поршень, который держится пружиной.

Изнутри такой редуктор делится на две камеры — входную и выходную.

Вода во входной камере давит на поршень и приоткрывает створ, через который попадает в выходную камеру.

Таким образом, из-за узкого створа давление в выходной камере получается меньше, чем во входной.

По температуре такие редукторы ограничиваются верхним пределом в 80° Цельсия (если иное не оговорено в паспорте).

Это позволяет применять для горячего и холодного водоснабжения.

Устройство поршневого редуктора давления воды

Устройство поршневого редуктора показано на нижнем рисунке:

1. Крышка.
2. Верхняя часть корпуса.
3. Нижняя часть корпуса.
4. Диск корпуса.
5. Регулировочная гайка.
6. Пружина.
7. Диафрагма.
8. Кольцевые уплотнения
9. Стержень.
10. Уплотнение клапана.
11. Клапан.

Мембранный редуктор давления воды: принцип работы и устройство

Мембранные редукторы — более дорогой и совершенный вид редукторов понижения давления.

Мембранный редуктор имеет больший диапазон регулирования давления и менее чувствителен к качеству воды.

Отсутствие в конструкции трущихся частей обеспечивает больший, чем у поршневых редукторов срок службы.

По температурным характеристикам мембранные редукторы не отличаются от поршневых, но могут применяться на более высоких давлениях (до 25 атмосфер).

Принцип работы такого редуктора поясню при помощи рисунка.

Устройство мембранного редуктора давления воды

1. Латунный корпус.
2. Крышка корпуса.
3. Пробка корпуса.
4. Регулирующая втулка.
5. Гайка.
6. Верхняя часть штока.
7. Пружина.
8. Цилиндрическая часть штока.
9. Мембрана.
10. Распределительное кольцо.
11. Винт золотника.
12. Прокладка.
13. Нижняя часть штока.
14. Уплотнитель.
15. Седло.

Как видно из верхнего рисунка, вода, попадающая на вход редуктора, своим давлением давит на прикрепленный к штоку золотник.

Вода стремится вдавить золотник в седло с одной стороны, а с другой его стремится удержать на месте пружина.

После чего вода через небольшую щель попадает на выход редуктора.

Таким образом, давление на выходе из редуктора будет меньше, чем на его входе.

Если давление на входе будет меньше чем то, на которое настроен редуктор, то проток через редуктор не блокируется.

Установка редуктора давления воды своими руками

Требования по монтажу зависят от производителя редукторов и обязательно указываются в инструкции, которая идет в комплекте с редуктором.

Для всех редукторов важно соблюдать направление протока (оно указывается на корпусе при помощи стрелки).

Для некоторых важно положение в пространстве. Связано это с особенностями конструкции или с наличием встроенного грязевика.

Обычный поршневой редуктор не чувствителен к изменению положения в пространстве.

Кроме того, для возможности снятия и обслуживания необходимо ставить шаровые краны до и после редуктора.

Устанавливается редуктор понижения давления на вводе в дом или квартиру до приборов учета, но после фильтров грубой очистки.

При установке редуктора перед водонагревателем, производитель рекомендует выдерживать расстояние и не ставить его прямо на вводе.

Иначе излишние давление, которое появляется при нагреве воды нарушит работу редуктора и от него не будет никакого толку.

На этом рекомендации по монтажу редукторов заканчиваются.

Выбираем редуктор давления воды

Редуктор, при правильной эксплуатации должен прослужить вам много лет.

При выборе прибора в магазине, я рекомендую не покупать совсем дешевые поршневые модели.

Они скорее всего сделаны из дешевых материалов и срок их службы будет меньше, чем у качественных европейских моделей.

На этом все, пишите вопросы в комментариях.

Редукторы давления воды: поршневые, мембранные, с фильтром, линейные

Редукторы давления – это те устройства, которые позволяют стабилизировать и понизить давление в системе водоснабжения. Благодаря такому оборудованию можно защитить водопровод и с лёгкостью подсоединить к нему домашнюю технику таким образом, чтобы она больше не страдала от гидроударов, сильного напора воды. Устройство максимально легко устанавливается. Никаких трудностей не возникнет с тем, чтобы установить один из большого количества редукторов. Сейчас в интернет-магазине можно с лёгкостью приобрести такие разновидности редукторов, как:

• Valtec VT. 298;
• Valtec VT.085;
• Valtec VT.088;
• Valtec VT.082;
• Valtec VT.CAR19;
• Profactor PF PRV255.

Редуктор давления может понадобится для того, чтобы использовать его при контроле и управлении давлением в системе водоснабжения. Основная задача, которая стоит перед подобным оборудованием – убедится, что трубопровод не будет страдать от скачков давления и гидравлических ударов.

Рабочий принцип состоит в том, чтобы стабилизировать функционирование диафрагмы и пружины для настройки. Есть несколько важных преимуществ редуктора давления:

• Обеспечение полной безопасности в работе;
• Поддержка стабильного напора;
• Надёжное удержание температурного режима;
• Долгий срок службы;
• Нормальная стоимость.

Можно сказать, что подобное устройство является попросту незаменимым в современных условиях. Но важно отметить тот факт, что подобрать оптимальный вариант можно будет лишь только в том случае, если у редуктора будет достаточно высокая пропускная способность, будет хороший способ подключения, нормальный диапазон регулировки и приемлемые ограничения по температуре поступаемой жидкости. Чтобы выбрать наилучший вариант для покупки, рекомендуется при первой же возможности обращаться за помощью к специалистам интернет-магазина. Они с удовольствием дадут наилучшую подсказку по приобретению достойного редуктора.

Выбрать редуктор давления

Если Вы решили заняться передовой и эффективной системой полива – капельным поливом на своем участке, даче, в теплице или приусадебном хозяйстве, то наверняка уже знаете, что капельный полив можно осуществить как минимум тремя способами:

•  капельной лентой,
•  капельным шлангом
•  внешними капельницами.

Узнать подробнее про особенности применения этих трех способов капельного полива можно в статье «Система капельного полива».

Не зависимо от того, какой способ организации капельного полива Вы выбрали для себя, чтобы результат получился положительным и порадовал Вас в конце садоводческого сезона желательно купленные и смонтированные элементы капельного полива эксплуатировать так, как это предусмотрено производителем.

Одним из основных параметров любого компонента системы водоснабжения и особенно капельного полива является – его рабочее давление.

Для организации капельного полива можно использовать разные источники воды: водоем, колодец, скважину с насосом, центральный водопровод, емкость с водой и прочие. И все они могут иметь разное давление воды или даже не постоянное а меняющееся. Как же давление источника воды привести в требуемые рамки?

Если давление в источнике воды выше, чем требуется для компонентов системы капельного полива, то используются так называемые регуляторы или редукторы давления давления воды, иногда можно встретить в литературе понятие редукционный клапан.

Редуктор давления воды – это элемент системы водоснабжения или полива, который понижает давление воды на своем выходе до заданного уровня, безопасного для последующих элементов системы.

Чтобы правильно выбрать и купить редуктор для капельного полива нужно знать следующее:

1. тип редуктора давления
2. требуемое давление, т.е. давление на выходе редуктора
3. диапазон давлений на входе редуктора
4. количество воды, которое будет проходить через редуктор

Только правильно подобрав эти параметры, можно гарантировать правильную работу редуктора и следовательно капельного полива.

Тип редуктора давления воды

Редукторы давления воды по конструкции можно разделить на несколько видов:

1. Поршневые редукторы давления
2. Мембранные редукторы давления
3. Проточные редукторы давления воды*

* — этот термин введен в данной статье как наиболее точно описывающий принцип работы данных регуляторов давления для капельного полива.

Поршневой редуктор давления воды

Поршневой редуктор давления воды самый распространенный в системах бытового водоснабжения из-за своей простоты и низкой стоимости. Содержит в своей конструкции поршень, поджатый пружиной. Поршень в зависимости от давления на выходе перекрывает проход, пропускающий воду на выход. В некоторых моделях предусмотрено подключение манометра для визуальной настройки.

поршневой редуктор давления воды
Поршневой редуктор давления воды для бытовых систем водоснабжения

Поршневой редуктор давления воды чаще всего позволяет регулировать давление воды после себя от 1 до 5бар. Хотя некоторые производители делают и от 0.5бар.

Например:
— редуктор марки Itap арт.143ду15 имеет условный проход DIN 15мм, присоединение резьбой 1/2, регулировку давления от 1 до 6бар при расходе воды от 0.9 до 1.8м.куб/час.
— тот же редуктор с присоединением резьбой 3/4 рассчитан на расход воды 3-4.5 м.куб/час.

Особенностью поршневых редукторов давления воды является наличие движущихся частей внутри, требование по фильтрации воды на входе и максимальная скорость потока воды не выше 2м/с для исключения повышенного износа механизма поршня.

Мембранный редуктор давления воды

В мембранном редукторе давление со входа (или выхода) редуктора подается на обратную сторону перекрывающей мембраны, которая дополнительно подпружинена. Преимуществом таких редукторов является их работа с большим диапазоном давлений и лучшее сглаживание перепадов давления на входе.

редуктор давления воды мембранный
Мембранный редуктор давления воды для бытовых объектов водоснабжения

Мембранные редукторы давления воды могут работать с более низким расходом воды. Цена таких редукторов значительно выше поршневых.

Например:
— редуктор марки Watts DRV имеет условный проход DIN 15мм, присоединение резьбой 1/2, регулировку давления от 1.5 до 6бар при расходе воды от 0.6 до 2.5м.куб/час.

Проточный редуктор давления воды

Применяются проточные редукторы давления воды очень массово за рубежом в системах полива и орошения, как на приусадебных хозяйствах так и в промышленных масштабах сельского хозяйства.
Внутри пластикового корпуса встроен лабиринт, рассекающий поток воды и замедляющий его, что позволяет зафиксировать давление воды на выходе. Принцип работы такого редуктора давления воды напоминает работу компенсированной капельницы для микроорошения.

редуктор давления воды капельного полива
Проточный редуктор давления воды для капельного полива

Несомненным преимуществом применения проточных редукторов давления воды для капельного полива кроме их низкой цены, является их инертность к химикатам и удобрениям, что очень важно в системе капельного полива в отличие от бытового водоснабжения, где применяются другие типы регуляторов давления.

Обязательно нужно иметь в виду, что работает такой редуктор давления для капельного полива только при протекании через него потока воды в заданном диапазоне. Поэтому кран или клапан на капельную линию полива должен стоять до редуктора. При наличии нескольких линий полива со своими кранами или клапанами, то лучше после каждого клапана поставить по своему редуктору давления воды.

Например:
— редуктор M1050 присоединение резьбой 3/4, заданное давление 0.7бар при расходе воды в диапазоне от 0.2 до 1.2 м.куб/час.

Требуемое давление

При выборе редуктора давления воды для капельного полива обратите внимание на возможность редуктора обеспечить нужное давление для капельной линии полива.

Например:
— для капельной ленты с толщиной стенки 8mil максимальное давление от 0.8 до 1бар в зависимости от ее производителя,
— для капельного шланга обычно рабочее максимальное давление до 4бар,
— для микрокапельного полива с внешними капельницами рабочее давление от 1 до 3 бар.

Давление на входе редуктора воды

Редуктор давления воды рассчитан на определенное давление на входе, превышать которое не стоит. Это опасно нарушением его работы и даже выходом из строя. На наш взгляд даже лучше оставить запас в 10-20% по входному давлению, что обеспечит дополнительный запас прочности редуктора.
При давлении на входе ниже рекомендуемого, некоторые редукторы просто перестают регулировать а некоторые перекрывают поток совсем. Это тоже нужно выяснить до покупки редуктора для капельного полива.

Расход воды через редуктор давления

На этот обязательный параметр любого редуктора давления воды нужно обратить пристальное внимание, т.к. только в указанном производителем диапазоне протекания воды через редуктор он поддерживает заданное давление. Несоблюдение этого требования может привести к ненормированному повышению давления в линии капельного полива и ее прорыву, подтеканиями и прочим неприятностям.
И обязательно нужно учитывать, что при протекании воды через редуктор происходит падение давления.

Итоги

Резюмируя все вышесказанное, можно подвести итоги:

— для подбора редуктора давления воды для линии капельного полива нужно обязательно знать требуемое давление, возможный диапазон давления воды от источника воды и требуемый расход воды для капельной линии,

— для регулирования давления воды в линиях капельного полива в условиях частных хозяйств можно использовать редукторы, предназначенные для систем бытового водоснабжения, но даже при одинаковой цене с проточными регуляторами давления воды они не предназначены для протекания воды с растворенными в ней удобрениями.

Как выбрать редуктор давления воды? Полный анализ

29 апреля 2021

Часть 1. Что такое редуктор давления воды?

Редуктор давления воды – это вид регулирующей арматуры, предназначенный для регулирования (понижения) давления в системах водоснабжения, клапан предохраняет от избыточного давления подающей магистрали приборы и трубопроводную разводку, которые находятся после данного регулятора. Единственная основная функция клапана — снижение и стабилизация давления среды в трубопроводе с учетом предустановленного значения в контуре “после себя”, все остальные свойства и функции, которые приписывают этому устройству, по большей степени, являются следствием основной функции. Название этой арматуры происходит от английского слова “reduce” (уменьшать). Снижение рабочего давления и поддержание его на постоянном уровне сводит к минимуму шум потока воды в трубопроводе, а также позволяет уменьшить расход воды. Можно сказать, что благодаря регулятору давления осуществляется защита бытовых приборов (стиральная машина, посудомоечная машина и т. д.) и регулирующей арматуры (кран-буксы смесителей) от преждевременного износа. 

Внимание! Другие варианты названий: РДВ, клапан понижения давления, регулятор давления, редукционный клапан.

Внимание! Редуктор давления не служит защитой от гидроударов, для этого рекомендуется дополнительно устанавливать компенсатор гидроударов.

Часть 2. Принцип работы редуктора

Принцип действия регуляторов давления основан на принципе уравновешивания сил. Редукторы воды работают по правилу «после себя». Вода поступает в рабочее отверстие клапана (дроссель) по направлению стрелки на корпусе. Усилие, создаваемое водой на мембране/поршне, уравновешивается усилием настроечной пружины. В случаях, когда давление превышает давление предварительной настройки, дроссель начнет прикрываться, тем самым будет создаваться большее сопротивление потоку воды. Это будет происходить до тех пор, пока давление после дросселя не выровняется с давлением настройки.

Внимание! Большинство регуляторов давления воды имеют заводскую предварительную настройку на 3 бар.

Часть 3. Какие редукторы бывают?

По типу конструкции редукционные клапаны воды разделяются на поршневые и мембранные. Главное их отличие в рабочем механизме, который отслеживает давление воды.

В свою очередь, мембранные и поршневые клапаны могут иметь дополнительные разновидности: комбинированные, с разборными соединениями, с подключением и без подключения манометра, для горячей воды и холодной воды, “миньоны” и др.

Часть 3.1 Поршневой редуктор

В поршневом редукторе давления воды одним из ключевых элементов является поршень. Поршень приводит в действие запорный элемент в результате взаимодействия двух противоположных сил: с одной стороны – это давление воды на выходе из редуктора (действие направлено на закрытие клапана), с другой стороны – это давление возвратной пружины, зависящее от рабочего давления (действие направлено на открытие клапана). Клапан открывается, когда, в зависимости от требуемого расхода воды, давление под поршнем падает и начинает преобладать сила давления пружины. Степень открытия клапана пропорциональна значению мгновенного расхода потока, проходящего через него. Когда поток перекрывается и вода на выходе достигает давления, которое может преодолеть силу давления возвратной пружины, запорный элемент поднимается и закрывает клапан. Необходимое давление можно установить путем регулирования калибровочного винта, который сжимает пружину в большей или меньшей степени.

Часть 3.2 Мембранный редуктор

Принцип действия мембранного редуктора давления аналогичен поршневому, только вместо поршня элементом регулировки давления выступает мембрана. Мембрана (диафрагма) выполнена из специального эластомера и не подвержена коррозии. Основным отличием от поршневого редуктора является отсутствие трущихся элементов, что обеспечивает более долгий срок службы.

Часть 3.3 Комбинированный редуктор с промывным фильтром

Некоторые производители предлагают комбинированные модели, представляющие собой комбинацию промывного фильтра с клапаном понижения давления для непрерывного водоснабжения фильтрованной водой. Фильтр предотвращает проникновение инородных тел (частицы ржавчины, волокон пеньки или песчинок), которые собираются внутри колбы фильтра и удаляются посредством промывки. Клапан понижения давления осуществляет защиту от избыточного давления и понижает расход воды. Такие модели предлагают компании Honeywell (Braukmann), Германия/США и BWT, Австрия. Данные клапаны имеют как преимущества, так и ряд недостатков.

Преимущества

• 2 изделия в одном корпусе
• Компактность, экономия места при монтаже
• Встроенный мембранный редуктор
• Надежные производители из Германии и Австрии

Недостатки

• Очень высокая цена
• При поломке одной из комбинированных частей, выходит из строя всё устройство
• Монтаж только колбой вниз, нельзя устанавливать на вертикальном трубопроводе

Часть 3.

4 Редуктор с разборными соединениями

Многие производители комплектуют свои редукторы давления набором разборных соединений (“американок”). Использование их совместно с шаровыми кранами позволяет оперативно осуществить демонтаж клапана для его прочистки или замены комплектующих.

Редуктор с разборными соединениями

Редуктор без разборных соединений

Часть 3.5 Редукторы для ГВС и ХВС

Всегда уточняйте на какую систему водоснабжения рассчитан редуктор давления воды. Некоторые производители предлагают универсальные регуляторы, которые подходят как для холодного, так и горячего водоснабжения, а некоторые производители разделяют модели по типу системы водоснабжения – ХВС и ГВС. У таких производителей модель для холодной воды стоит дешевле, при этом более дорогую модель для ГВС можно устанавливать и на холодную воду.

Редуктор для ХВС имеет прозрачную полимерную колбу

Редуктор для ГВС имеет латунную колбу

Внимание! Всегда проверяйте график зависимости температуры и давления клапана, а также информацию в техническом паспорте изделия. Часто производитель в технических характеристиках указывает максимальное рабочее давление и рабочую температуру, но есть нюансы по эксплуатации. Например, если заявлены параметры PN25 и 80°C, то, в большинстве случаев, давление в 25 бар клапан обеспечит при использовании на трубопроводе ХВС, для воды с температурой 80°C давление будет ниже, порядка 16 бар.

Часть 3.6 Редукторы без возможности подключения манометра и с подключением

Некоторые производители предлагают компактные поршневые редукторы (входное давление до 15–16 бар) без возможности подключения манометра. На заводе данные клапаны уже имеют предварительную настройку на выходе 3 бара. Такая версия клапана – самая бюджетная по стоимости.

Эта версия пользуется большим спросом у строительных компаний.

Внимание! Если Вы покупаете для собственных нужд, то наши эксперты рекомендуют приобретать версию клапана с возможностью подключения манометра, разница в стоимости клапанов совсем незначительная, к тому же манометр не обязательно сразу устанавливать.

Часть 3.7 Редукторы типа “миньон”

Компактные версии поршневых поквартирных редукторов прямого действия с входным давлением до 16 бар и с размерами присоединения ½ и ¾ из-за своих малых размеров часто называют “миньонами”. Это название происходит от французского слова “mignon” (маленький, крошечный).

Часть 4. Извечный вопрос: поршневой или мембранный?

Если Ваш бюджет и монтажные размеры позволяют, то однозначно нужно выбирать редукционный клапан мембранного типа. Эксплуатационные преимущества мембранных редукторов над поршневыми клапанами неоспоримы.

Преимущества поршневых редукторов

• 
  Низкая стоимость
• 
  Компактность

Недостатки поршневых редукторов

• 
  Сильная зависимость от качества воды, обязательная установка фильтра перед редуктором
• 
  Износ подвижных частей (седло поршня, уплотнители)
• 
  При “плохой” воде возможна установка клапана только настроечной пружиной вверх
• 
  Точность поддержания давления ниже
• 
  Хорошо работает в динамическом режиме, хуже в статическом

Преимущества мембранных редукторов

• 
  Нет трущихся частей, срок эксплуатации выше
• 
  Точность поддержания давления выше
• 
  Требования к качеству воды ниже
• 
  Пропускная способность выше
• 
  Большинство редукторов оснащено фильтрующим элементом (сеткой), дополнительная защита
• 
  Возможность чистки фильтра редуктора
• 
  Хорошо работает как в статическом, так и динамическом режимах

Недостатки мембранных редукторов

• Высокая стоимость

Пояснение! Динамический режим – это когда есть водоразбор (проток воды). Статический – когда поток статичен (вода не течет). Поршневые редукторы лучше работают в динамическом режиме. При переходе с динамического режима на статический, возможно повышение давления.

Часть 5. Основные параметры, на которые следует обращать внимание

5.1 Страна производства и бренд

Исторически лидерами по качеству и надежности являются производители из Италии (RBM, Itap, Malgorani, Officine Rigamonti, Caleffi), Германии (Honeywell-Braukmann, Watts) и Австрии (BWT), у них многолетняя история производства, мы рекомендуем покупать именно их. На российском рынке также представлено огромное число недорогих редукторов, изготовленных в КНР, которые сильно отличаются в плане качества. Мы уверены, что среди них есть и хорошие производители, но тут присутствует большой риск ошибиться с выбором.

5.2 Диаметр резьбы подключения

Для поквартирной разводки чаще всего используются модели с присоединением 1/2″ и 3/4″. Также представлены редукторы с резьбой 1″, 1 1/4″, 1 1/2″ и 2″.

5.3 Пропускная способность (Kvs)

Это очень важный показатель, подбирается по потреблению воды. Некорректно подобранная пропускная способность и диаметр подключения могут влиять на быстрый износ клапана и шумы в системе.

5.4 Рабочее давление и рабочая температура

Редукторы давления различаются по входному давлению (PN15/PN16, PN25, PN40 и т. д.), а также по рабочей температуре.

Внимание! Некоторые редукторы рассчитаны только для использования в холодном водоснабжении, проверяйте паспорт и описание.

5.5 Коэффициент редукции

Максимальный перепад давления на входе и на выходе, не должен превышать значения в 2.5 раза. В противном случае может возникнуть явление кавитации, что может привести к поломкам и шумам. Например, давление в подающем трубопроводе 8.5 бар, а на выходе необходимо получить 1.5 бар.  С учетом коэффициента редукции =2.5 давление на выходе с использованием одного редуктора может быть выставлено не менее 3.5 бар, а нам необходимо получить значение 1.5 бар. В таких случаях рекомендуется использование двух редукторов каскадным способом, первый редуктор понижает до 3.5 бар, а второй – до 1.5 бар.

5.6 Горизонтальная или вертикальная установка

Существуют универсальные модели, которые рассчитаны на вертикальную и горизонтальную установку, но многие редукторы можно устанавливать только на горизонтальном трубопроводе настроечной пружиной вверх. Проверяйте паспорт и описание.

Внимание! Поршневые редукторы производители часто разрешают размещать как горизонтально, так и вертикально. Это возможно только в тех случаях, если у Вас очень хорошее качество воды и фильтрация. Поршневые редукторы рекомендуется устанавливать только вертикально настроечной пружиной вверх, чтобы образование солей и шлама в местах трущихся элементов было минимально.

Часть 6. Установка редуктора 

1. 
   Установка и демонтаж клапана должны производиться при отсутствии давления в системе.
2. 
   Перед установкой редуктора давления трубопровод должен быть очищен от окалины и ржавчины. Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения по окончании их монтажа должны быть промыты водой до выхода ее без механических взвесей (СНиП 03.05.01).
3. 
   В соответствии с ГОСТ 12.2.063 п.3.10, редукторы давления не должны испытывать нагрузок от трубопровода (изгиб, сжатие, растяжение, кручение, перекосы, вибрация, несоосность патрубков, неравномерность затяжки крепежа). При необходимости должны быть предусмотрены опоры или компенсаторы, снижающие нагрузку от трубопровода на редукторы давления. Несоосность соединяемых трубопроводов не должна превышать 3 мм при длине до 1 м плюс 1 мм на каждый последующий метр (СНиП 3.05.01 п. 2.8.).
4. 
   При использовании материала подмотки (ФУМ, пакля, лен) необходимо исключить вероятность попадания излишков материала во входную камеру редуктора.
5. 
   Редукторы давления поставляются потребителю полностью подготовленными к работе, с заводской настройкой 3 бара.
6. 
   Монтажное положение определяется спецификацией редуктора, у разных производителей – разные условия. Большинство представленных редукторов можно устанавливать в любом монтажном положении, при этом направление потока должно совпадать с направлением стрелки на корпусе клапана.

   
   Внимание! Комбинированные регуляторы с промывными фильтрами могут монтироваться только в положении колбой вниз!

7. 
   Расположение редуктора должно иметь удобный доступ для технического обслуживания и настройки. Должен быть обеспечен доступ к манометру и калибровочному винту/ручке.
8. 
   Всегда устанавливайте фильтр перед системой, регулярно делайте промывку фильтра.
9. 
   Используйте запорные клапаны с двух сторон системы, чтобы иметь возможность осуществить работы по техническому обслуживанию.
10. 
    Используйте компенсатор гидравлического удара для защиты редуктора от возможных повреждений при гидроударе.
11. 
    В случае монтажа редуктора перед водонагревателем, требуется обеспечить свободное расстояние длиной 5 ДУ.

Ниже прилагается базовая схема установки с возможностью перекрытия и обслуживания. Данная схема может быть дополнена водосчетчиком, байпасной линией обратной промывки, компенсатором гидроудара, расширительным бачком и другим оборудованием.

Часть 7. Настройка давления 

1. 
   Большинство редукторов давления воды уже имеют предварительную заводскую настройку выходного давления, равную 3 барам.
2. 
   Настройку другого выходного давления можно осуществлять без демонтажа клапана.
3. 
   Чтобы осуществить настройку регулятора давления, уже установленного в системе, нужно удалить воздух из трубопровода, открыв максимально возможное количество водоразборной арматуры. Расход воды, должен быть максимально близким к значению “0”, но не полностью нулевым. Все водоразборные краны должны быть перекрыты, только один из кранов должен обеспечивать минимально возможный струйный расход*.
4. 
   Большинство редукторов давления имеют калибровочный винт под ключ-шестигранник, для настройки редуктора следует снять защитную пластиковую заглушку, настройка производится вращением калибровочного винта. Более продвинутые версии клапанов оснащены регулировочной рукояткой со шкалой.
5. 
   В зависимости от типа присоединения устанавливается радиальный или аксиальный манометр, который показывает давление на выходе из редуктора.

*Внимание! Минимально возможный струйный расход – это расход, при котором поступающая из излива струя не будет разделяться на отдельные капли.

Внимание! Некоторые модели редукторов комплектуются манометрами сразу, но в большинстве случаев его необходимо приобретать отдельно.

Часть 8. Рейтинг лучших редукторов по мнению экспертов нашего интернет-магазина

Внимание! Данный рейтинг – это частное мнение специалистов интернет-магазина, основанное на личном опыте, отзывах клиентов и объемах продаж.

TOP5 лучших производителей мембранных редукторов давления воды

Для удобства подбора вы можете воспользоваться горизонтальным фильтром, который вы найдете, перейдя в наш каталог.

Запрещено копирование и переписывание информации с сайта, в том числе частичное, без согласия администрации сайта и указания ссылки на первоисточник.

Читайте также:

FAQ

29 Апреля

Редукторы давления воды. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

О редукторе давления

Цены на редукторы давления в нашем каталоге

Назначение редукторов давления воды

Наклонные регуляторы давления воды

Установка редуктора

Назначение

Редукторы давления, или редукционные клапаны, предназначены для ограничения давления в системах отопления и водоснабжения. Кроме основного назначения, сохранять в целостности бытовое гидротехническое оборудование, такое как трубы и водоразборные устройства (краны, гибкие подводки и смесители) эти устройства позволяют уменьшить скорость затопления помещения в случае разрыва системы. Если редукторы давления установлены на всех этажах многоэтажного дома, то существенно снижается водоразбор в часы пик и вода «доходит» до верхних этажей. Редукторы позволяют предотвращать гидроудары и предохранять от выхода из строя различные измерительные устройства, такие как манометры. Резкое увеличение давления на входе редукционного клапана на 100% приводит к увеличению на выходе всего на 15%.

Конструктивно редукционные клапаны делятся на поршневые и мембранные. Поршневые редукторы позволяют иметь максимальное давление на входе до 15 Бар и регулируют давление на выходе от 0,5 до 4,0 Бар в зависимости от настройки. Поршневые редукторы значительно дешевле мембранных, но последние имеют целый ряд преимуществ. Во-первых, у них расширен диапазон регулировки от 0,5 до 7 Бар и увеличено давление на входе до 25 Бар. Во-вторых, их применение позволяет избежать применения расширительных баков, т.к. они очень хорошо сглаживают пульсации давления в системе. В-третьих, они не так критичны к качеству воды, так как не имеют трущихся частей и поэтому значительно надежнее. Все редукторы давления имеют заводскую настройку на 3 Бара. Максимальная температура воды 80 градусов по Цельсию. Размеры подключения поршневых редукторов колеблются от 3/8 до 2, а мембранных до 4”.

Некоторые модели мембранных редукторов совмещены с фильтрами, что существенно облегчает монтаж и повышает качество сборки. При установке редукторов следует применять следующие правила:

• Редуктор устанавливается только вертикально манометром вверх. Если редуктор не совмещен с фильтром, то допускается его установка манометром вниз. Нельзя устанавливать устройство горизонтально и под произвольным углом.
• Установка механического фильтра перед редуктором обязательна. При отсутствии фильтра рекламации по работе редуктора не принимаются.
• Подключение производить с учетом направления потока указанного стрелкой на корпусе.
• При монтаже обязательно предусмотреть отсекающие вентили.

Настройка редукторов, независимо от конструктивных особенностей, производится путем изменения упругости регулировочной пружины. Для регулировки пружины используются шестигранные или гаечные ключи. Для увеличения давления ключ надо вращать по часовой стрелке, для уменьшения – против. Настройка редуктора производится при наполненной системе с закрытыми выходными вентилями.

Наклонные регуляторы давления Caleffi

Новая серия редукторов давления Caleffi была разработана для небольших индивидуальных систем и бойлеров, где важны малые габариты и пониженная шумность.

С целью обеспечения надежности и долговечности прибора предусмотрены простота в осмотре и ревизии редуктора, а также простая замена редуцирующего элемента, что является обязательным требованием к современному оборудованию.

Особенности

• Наклонная форма редуктора позволяет обеспечить оптимальную конструкцию прибора с увеличенным объемом выпускной полости, что обеспечивает:
• Низкое гидравлическое сопротивление
• Бесшумная работа
• Небольшие установочные размеры

Уровень шума

Просторная камера после редукционного клапана существенно понижает скорость движения жидкости, повышение которой, вызванное процессом редуцирования, является основной причиной возникновения шума.

Гидравлические характеристики

Чтобы избежать шум в трубах и быстрого износа редукционного клапана, желательно поддерживать скорость движения воды в трубах в пределах 2 m\s.

Обслуживание

Для того, чтобы извлечь фильтр или картридж из тела клапана необходимо открутить верхнюю пластиковую крышку. При загрязнении фильтра или картриджа их необходимо просто промыть или очистить и установить в исходное положение. Если произошел износ редуктора, можно сделать две равнозначные операции: поменять только картридж, или установить новый редукционный клапан.

Установка

Редуктор давление может быть установлен в любом положении. Желательно, после установки открыть все выпускные краны с целью промывки и обезвоздушивания прибора.

Рекомендуется устанавливать два отсекающих вентиля до и после редуктора с целью облегчения его обслуживания. Перед клапаном рекомендуется устанавливать шаровый кран со встроенным обратным клапаном, который обеспечивает минимальные установочные размеры и делает более удобной проверку и обслуживание прибора.

Ключевые слова: редуктор давления воды

Редукционные клапаны

| Armstrong International

На протяжении десятилетий компания Armstrong посвятила себя изучению и обмену всем, что могла, в области энергосбережения применительно к паровому оборудованию. Редукционные клапаны (PRV) и регуляторы температуры, входящие в нашу сеть продуктов / услуг, представляют собой расширенные возможности для надежного решения Armstrong.

Пар, жидкости и газы обычно текут под высоким давлением к точкам конечного использования. В этих точках PRV снижает давление для обеспечения безопасности и эффективности, а также для соответствия требованиям приложения.Существует три типа редукционных клапанов.

Прямого действия . Самый простой из клапанов PRV прямого действия работает либо с плоской диафрагмой, либо с гофрированным сильфоном. Поскольку он является автономным, для работы ему не требуется внешняя измерительная линия ниже по потоку. Это самый маленький и самый экономичный из трех типов, он предназначен для расхода от низкого до среднего. Точность PRV прямого действия обычно составляет +/- 10% от уставки ниже по потоку.

поршневой с внутренним управлением .Этот тип PRV включает в себя два клапана — пилотный и главный клапан — в одном блоке. Пилотный клапан имеет конструкцию, аналогичную конструкции клапана прямого действия. Нагнетание из пилотного клапана воздействует на поршень, который открывает главный клапан. В этой конструкции для открытия большого основного клапана используется давление на входе, которое иначе можно было бы открыть напрямую. В результате достигается большая пропускная способность на размер линии и большая точность (+/- 5%), чем у клапана прямого действия. Как и в случае клапанов прямого действия, давление измеряется изнутри, что устраняет необходимость во внешней измерительной линии.

Внешнее пилотирование . В этом типе двойные диафрагмы заменяют поршневой привод конструкции с внутренним управлением. Эта увеличенная площадь диафрагмы может открыть большой главный клапан, обеспечивая большую пропускную способность на размер линии, чем клапан с внутренним управлением. Кроме того, диафрагмы более чувствительны к изменениям давления, а это означает точность +/- 1%. Эта более высокая точность обусловлена ​​расположением измерительной линии снаружи клапана, где меньше турбулентности.Этот клапан также предлагает гибкость для использования различных типов пилотных клапанов (т. Е. Давления, температуры, нагнетания воздуха, соленоида или их комбинаций).

Поршень или диафрагма: имеет значение?

Текст Франсуа Бурмана, Pr. Eng., M.Sc.
Фото Стивена Фринка

Регуляторы акваланга первой ступени преобразуют высокое давление в промежуточное и должны подавать газ с постоянным промежуточным давлением относительно глубины во вторую ступень, чтобы дайверы могли легко дышать. Чтобы поддерживать постоянную подачу, несмотря на изменения состояния воды, глубины, потребности в дыхании и давления в баллоне с аквалангом, на первых ступенях есть чувствительный механизм, который приспосабливается к этим изменениям, обеспечивая постоянное давление и подачу независимо от условий.

У этих устройств есть два основных способа реагировать на изменения давления подачи, спроса и глубины в реальном времени. Регуляторы с датчиком диафрагмы используют гибкий элемент для адаптации к этим изменениям и обеспечения постоянного выходного давления и расхода по глубине; В регуляторах с датчиком поршня используется скользящий металлический поршень, который перемещается, чтобы адаптироваться к этим изменениям.

Некоторые дайверы думают, что поршневые регуляторы легче, меньше и надежнее, прочнее и чувствительны к изменениям. Некоторые считают, что они лучше работают на глубине, выдерживают больший поток газа, более надежно работают в условиях замерзания и дешевле в обслуживании, несмотря на то, что изначально были более дорогими.Те, кто предпочитает поршневые регуляторы, заявляют, что они стоят своих денег лучше, чем любой диафрагменный продукт.

Другие дайверы предпочитают диафрагменные регуляторы, считая их превосходными по всем вышеперечисленным преимуществам. Традиционно мембранные регуляторы изолированы от окружающей среды, чтобы снизить вероятность любой внутренней коррозии или замерзания в холодной воде.

На самом деле современные высококачественные регуляторы спроектированы, изготовлены и изготовлены настолько хорошо, что ограничения и неудачный опыт прошлого больше не являются реальностью.Личные предпочтения, а не оперативные возможности, теперь определяют решения водолазов. Среднестатистический дайвер, скорее всего, не сможет заметить разницу в характеристиках двух типов регуляторов в большинстве типов погружений. Если ваш тип регулятора вам подходит, оставайтесь с ним. Если вы покупаете новый регулятор, вы можете подумать, как вы будете его использовать, прежде чем принимать окончательное решение.

Подумайте, какими видами дайвинга вы собираетесь заниматься, задавайте вопросы и поищите рекомендации, основанные на ваших предполагаемых занятиях.По возможности попробуйте несколько регуляторов, а затем выберите тот, который лучше всего подходит для вас. Для 90 процентов занятий дайвингом тип регулятора не имеет значения. Если вы будете время от времени заниматься дайвингом, когда вам может быть рекомендован конкретный тип регулятора в зависимости от окружающей среды, вы всегда можете арендовать что-то более подходящее для этих конкретных условий.

Например, интенсивное ныряние на глубине ниже 300 футов может вызвать опасения по поводу потока газа. Поинтересуйтесь, насколько эффективны регуляторы, способные удовлетворить максимальные потребности без ущерба для легкости дыхания.Точно так же, если вы ныряете при низких температурах поверхности, выберите регулятор, рассчитанный на работу при таких температурах поверхности и под водой без заедания.
Дайверы, которые переходят от воздуха к газовым смесям, особенно с кислородом, колеблющимся от гипоксического до чистого кислорода, должны выбрать регулятор, совместимый и безопасный для использования с повышенным уровнем кислорода. Проверьте наличие этого сертификата и рейтинга у дилера или производителя.

Независимо от того, какой тип первой ступени вы выберете, следуйте инструкциям производителя по использованию и обслуживанию.Несоблюдение требований производителя по регулярному обслуживанию регулятора или использование запасных частей, не предоставленных или не одобренных производителем, аннулирует любые гарантии или сертификаты. Такая халатность может стать причиной отказа регулятора, независимо от типа.

Некоторые дайверы используют сжатый газ для продувки впускного отверстия регулятора после погружения или после промывки регулятора. Это просто приведет к попаданию воды и любого другого мусора в регулятор и может привести к повреждению сиденья, коррозии и потенциальной утечке или заеданию, независимо от типа регулятора.Чтобы продлить срок службы регулятора, используйте полотенце из микрофибры для очистки впускного отверстия регулятора и пылезащитного колпачка, что обеспечит оптимальную надежность и сохранит ваш регулятор (а также слух окружающих).

Надежность и срок службы регулятора почти полностью зависят от человеческих факторов, таких как правильное использование и техническое обслуживание, а не от конструкции или конфигурации регулятора. При покупке новой первой ступени не основывайтесь на своем решении, будет ли она поршневой или диафрагмой. Выберите тот, который больше всего подходит для предпочитаемого вами типа дайвинга, и следуйте рекомендациям производителя по уходу и обслуживанию. AD

Что такое регулятор понижения давления?

Что такое регулятор понижения давления?

Производители нефти и газа используют регулятор понижения давления для поддержания заданного значения давления на выходе. Пилот и клапан составляют одно целое, что делает его регулятором или «встроенным в пилотный клапан».

Некоторые могут также называть этот регулятор «клапаном регулирования давления» или «клапаном редуктора давления». К сожалению, некоторые также путают регулятор понижения давления с регулятором противодавления.

Приложения

Производители обычно используют регулятор снижения давления (регулятор PR) в качестве регулятора всасывания на газовых компрессорах.

Производители также используют регуляторы PR для рециркуляции газовых компрессоров («рециркуляционный клапан») и для подачи топливного газа.

Как работает регулятор понижения давления?

Регулятор контролирует давление на выходе. Чтобы отрегулировать заданное значение, просто поверните регулировочный болт сверху. Это либо сожмет пружину, либо ослабит ее натяжение.

При сжатии пружина давит на узел чувствительной диафрагмы, позиционируя пилотную пробку. Пилотная заглушка позволяет газу, расположенному выше по потоку, проходить под диафрагмой клапана двигателя. Под этой диафрагмой регулируется давление, чтобы плунжер реагировал на любые изменения условий потока.

Если давление превышает заданное значение, давление на входе поднимается на чувствительную мембрану в сборе, которая закрывает пилотную заглушку. Затем газ выходит из-под диафрагмы клапана двигателя и регулирует давление на выходе.

Поскольку диафрагма имеет большую площадь поверхности, чем плунжер, такое же давление может удерживать закрытое положение.

Что делать, если я работаю при более высоких давлениях?

Если ваше рабочее давление превышает 300 фунтов на квадратный дюйм, вы захотите использовать наш регулирующий клапан высокого давления для создания комплекта регулятора понижения давления.

Вот наше видео о том, как это сделать:

Чтобы поговорить со специалистом о регуляторе понижения давления или любом другом продукте Kimray, обратитесь в местный магазин продаж и обслуживания Kimray или к авторизованным дистрибьюторам.

Мембранные регуляторы и поршневые регуляторы

Регуляторы

доступны в различных типах, конструкциях и материалах изготовления. Существует три основных категории регуляторов давления, включая редукционные, противодавленные и испарительные. В рамках каждой из этих трех классификаций можно выбирать между поршневыми и диафрагменными регуляторами, а также между одно- и двухступенчатыми регуляторами. В приведенной ниже таблице показано, в чем разница между мембранными регуляторами и поршневыми регуляторами.

Вам нужна дополнительная информация или вы ищете конкретный регулятор?

Просто заполните форму ниже, и мы вернемся не ранее

Клапаны регулирования давления

| 2017-07-05

Еще в октябре 2007 года я написал статью о редукционных клапанах. Эта статья вызвала несколько запросов о дальнейшем развитии предмета, которые я никогда не рассматривал. Думаю, в то время меня коснулись этой темы. На днях в моей компании была презентация одного из крупнейших производителей клапанов регулирования давления, которая возродила мой интерес к написанию на эту тему. Итак, вот оно.

Клапаны регулирования давления для сантехнической промышленности можно разделить на две основные категории: клапаны прямого действия и так называемые автоматические регулирующие клапаны (AVC).Раньше в своей карьере я знал, что это клапаны с пилотным управлением давления, но терминология со временем изменилась, как это обычно и происходит.

Редукционные клапаны прямого действия (PRV) — менее сложные и менее дорогие средства снижения давления в гидравлической системе по сравнению с ACV. В них используется пружина, которая оказывает давление на поршень, окруженный диафрагмой, которая снижает давление из-за разницы в соотношении площадей между диафрагмой и цилиндром меньшего диаметра. Короче говоря, пружина контролирует давление.

PRV прямого действия отлично подходят для снижения давления в соответствующем приложении. В моем доме, например, есть PRV прямого действия для снижения давления со 130 фунтов на квадратный дюйм на улице до менее 80 фунтов на квадратный дюйм в доме. Это экономичное средство контроля давления в моем доме, где скорость потока предсказуемо низкая, а давление не особенно чувствительно.

Обратной стороной ПРВ прямого действия является то, что они имеют значительный «спад», который представляет собой повышенное снижение давления по мере увеличения потока.Таким образом, PRV прямого действия может снизить давление со 130 фунтов на квадратный дюйм до 75 фунтов на квадратный дюйм в отсутствие потока, но по мере увеличения потока давление на выходе линейно уменьшается; и для ситуаций, чувствительных к давлению, которые могут быть неприемлемыми.

ACV

похожи тем, что в них используются поршень и диафрагма для управления давлением, но отличаются тем, что поршень не управляется пружиной. Он управляется гидравлическим пилотом, который создает давление на диафрагме и вне ее, в зависимости от требований системы. ACV регулируют давление в пределах 3 фунтов на квадратный дюйм, независимо от колебаний давления на входе.По иронии судьбы, устройство в пилотной системе, которое управляет работой клапана, обычно представляет собой PRV прямого действия, хотя и очень маленького размера. Когда он определяет перепад давления между входом и выходом клапана, он открывается и закрывается, чтобы управлять большим ACV.

Тот факт, что PRV прямого действия имеет значительное падение давления, становится несущественным, потому что поток через пилотный PRV настолько мал, что он никогда не испытывает падения давления.

ACV

чаще всего используются для контроля зон давления в высотных водопроводных системах.Поскольку в высотных зонах водопровода есть чувствительный к давлению минимум в верхней части зоны и максимум, определяемый кодом в нижней части зоны, существует небольшой допуск на спад. Расположение и размер ACV для этого приложения очень важны.

Как правило, ACV не должны соответствовать размеру линии. Их размер должен быть рассчитан на основе расчетной скорости потока и перепада давления с использованием документации производителя. Очень распространенная конфигурация для ACV — это наличие большего клапана параллельно с меньшим клапаном, при этом меньший клапан установлен на несколько фунтов выше выходного давления, так что низкие потоки проходят через меньший клапан, где он работает лучше.По мере увеличения потока и уменьшения давления поток смещается к большему клапану. Типичное расположение ACV на шестидюймовом подающем трубопроводе может заключаться в использовании четырехдюймового клапана параллельно двухдюймовому клапану. Таким образом, если какой-либо из клапанов нуждается в обслуживании, даже меньший клапан способен удовлетворить потребности системы, в то время как более крупный клапан обслуживается.

У производителей есть довольно подробная информация о размерах клапанов, но если вы прочитали мою статью в прошлом месяце, мы знаем, что скорость потока системы, полученная из кода, является искусственно завышенной, поэтому невозможно точно рассчитать размер клапана на основе кода. Я считаю, что достаточно большого пальца. Будьте осторожны, если перепад давления большой. В этой ситуации вам необходимо взглянуть на диаграмму кавитации, предоставленную производителем. Если ваш поток и давление помещают вас в зону кавитации, вам, вероятно, потребуются две последовательные струи, чтобы понизить давление.

ACV

способны не только на простое понижение давления. В зависимости от расположения пилотной системы клапан может выполнять все эти различные задачи:

• Поддержание давления
• Уровень в резервуаре поддержания давления
• Регулирующий уровень в баке
• Вкл / выкл высокий и низкий уровни
• Поддержание двухпозиционного давления
• Соленоид управления
• Соленоид гидравлический проверочный
• Расход
• Соленоид расхода
• Скорость понижения давления потока
• Расход гидравлический чек
• Скорость поддержания давления потока
• Понижение и поддержание давления
• Редукция давления и гидравлическая проверка
• Понижение давления с контролем помпажа
• Соленоид поддержания давления
• Сброс давления
• Сброс давления с устройством защиты от перенапряжения
• Без всплеска

Вы уловили идею; это только неполный список. Большинство из этих приложений необычны в традиционной сантехнике, но вы никогда не знаете, какая проблема может возникнуть прямо за углом. Для понимания, поддержание давления означает поддержание постоянного давления на входе независимо от колебаний давления на выходе (противоположность PRV). Это может потребоваться в циркулирующей системе, которая сбрасывается в резервуар. Электромагнитное управление означает, что клапан имеет электронное управление от входного сигнала. Если у вас необычное приложение, лучше проконсультироваться с производителем.l

Купольные регуляторы для приложений контроля давления

Последние достижения в области мембранной очистки и систем управления водными ресурсами потребовали все более сложных систем управления технологическим процессом. Многие приложения как в промышленности, так и в лабораториях требуют более стабильного контроля давления, и для повышения точности, сбора более точных данных и экономии рабочей силы постепенно внедряется компьютерная автоматизация. Распространенной проблемой является поиск эффективных методов контроля давления, которые надежно работают и легко автоматизируются, несмотря на значительные колебания расхода, широкий диапазон давления, экстремальные температуры, фазовые изменения или агрессивный химический состав.

Эти проблемы могут потребовать от разработчиков системы рассмотрения альтернативных подходов, выходящих за рамки традиционных подпружиненных клапанов и других ручных устройств. Во многих случаях купольные регуляторы давления являются хорошим решением.

Рис. 1. Подпружиненный регулятор шарообразного типа. Предоставлено Jordan Valve

Традиционные подпружиненные регуляторы

Традиционный подпружиненный клапан обычно является первым вариантом, который рассматривает инженер, поскольку он знаком и обеспечивает надежный контроль давления для большинства простых процессов.В этой конструкции сжатая пружина представляет собой механизм нагрузки, который уравновешивает силу и давление на диафрагму или поршень. Небольшой дисбаланс на диафрагме или поршне приводит к открытию или закрытию клапана. Пружина сжимается до желаемой уставки путем ручного поворота ручки или винта (см. Рисунок 1). Он является автономным и относительно небольшим, что дает определенные преимущества.

Несмотря на то, что эти устройства являются экономичными и надежными, они не всегда хорошо работают в сложных ситуациях, когда требуется автоматизация или более высокая производительность.Точность обычно ограничивается изменяющимся потоком из-за изменяющейся жесткости пружины при открытии клапана. Большинство конструкций с давлением выше 10 бар включают кольцевые уплотнения, которые могут увеличить трение и, следовательно, гистерезис производительности.

С другой стороны, регуляторы

с купольной загрузкой получают свое заданное значение от давления жидкости на куполе, что дает определенные преимущества для сложных приложений.

Как работают купольные регуляторы

Купольный регулятор использует давление жидкости, обычно воздуха, поверх чувствительного элемента для обеспечения заданного давления. Чувствительный элемент обычно представляет собой диафрагму (обычно для более низких давлений) или поршень (обычно для давлений от 10 до 20 бар). В простых регуляторах, нагружаемых куполом, один чувствительный элемент отделяет технологическую жидкость от жидкости купола, и дисбаланс давления определяет положение клапана.

Давление жидкости, подаваемой в купол, устанавливается вторым регулятором, называемым пилотным регулятором, который может быть ручным регулятором воздуха для ручных приложений или электронным регулятором давления для компьютерных автоматизированных приложений.Электронный регулятор давления или электропневматический регулятор принимает входной сигнал от компьютера и преобразует его в давление, которое подается на купол регулятора с купольной нагрузкой (см. Рисунок 2).

Рис. 2. (Вверху) Простой купольный регулятор 1: 1 с электронным пилотным регулятором. Рисунок 3. (Внизу) Купольный регулятор с коэффициентом давлений. Предоставлено Equilibar

Рис. 2. (Вверху) Простой купольный регулятор 1: 1 с электронным пилотным регулятором. Рисунок 3. (Внизу) Купольный регулятор с коэффициентом давлений.Предоставлено Equilibar

Купольный регулятор со степенью давления

Для приложений с более высоким давлением может быть удобно нагружать купол доступным воздухом более низкого давления, например, от 0 до 7 бар, одновременно контролируя процесс при более высоких давлениях, таких как от 0 до 100 или от 0 до 200 бар.

Это достигается за счет использования отдельных чувствительных элементов на куполе и в технологическом процессе. Чувствительный элемент купола имеет больший диаметр, чем у чувствительного элемента технологического давления, что создает перепад давлений (см. Рисунок 3).Например, регулятор соотношения давлений 30: 1 позволит автоматизировать компьютерное управление давлением от 0 до 3000 фунтов на квадратный дюйм с использованием электронного регулятора давления от 0 до 100 фунтов на квадратный дюйм.

Преимущества купольных конструкций

С ростом внедрения автоматизации процессов основным преимуществом купольной конструкции является легкость компьютерной автоматизации с использованием электронного пилотного регулятора. Конструкции с купольным нагружением также обычно повышают точность, создавая более постоянное усилие (давление) при изменении положения клапана.Некоторые конструкции с купольной нагрузкой также имеют преимущество за счет полного исключения трения уплотнительного кольца и гистерезиса.

Рисунок 4. Сравнение регуляторов понижения давления и регуляторов противодавления. С любезного разрешения Equilibar

Рис. 4. Сравнение редукционных регуляторов давления с регуляторами противодавления. Предоставлено Equilibar

Редукционный регулятор давления в сравнении с регулятором обратного давления

Купольные регуляторы доступны в виде редукционного регулятора давления (PRR) или регулятора противодавления (BPR).Несмотря на кажущиеся очевидными различия между ними, даже опытные инженеры и исследователи иногда испытывают трудности с определением того, что им нужно.

PRR — более распространенный тип — может называться регулятором прямого давления, редукционным клапаном или просто клапаном давления. PRR снижают более высокое давление питания на входе до более низкого давления на выходе и регулируют давление на выходе. Они открываются для увеличения давления на выходе и закрываются для снижения давления на выходе.

Напротив, BPR, иногда называемый клапаном поддержания давления или редукционным клапаном противодавления, поддерживает определенное давление выше по потоку на собственном входе. BPR работают аналогично предохранительным клапанам, но упор делается на установившееся регулирование давления, а не на включение / выключение. Они открываются для снижения давления на входе и закрываются для повышения давления на входе. BPR чрезвычайно полезны при размещении после мембраны для контроля давления ретентата (см. Рисунок 4).

Рисунок 5.Купольный регулятор обратного давления с несколькими отверстиями. Предоставлено Equilibar

BPR с купольной загрузкой, конструкция с несколькими отверстиями

В новом типе купольного регулятора противодавления используется новаторская конструкция, в которой диафрагма закрывает поле параллельных отверстий, расположенных в корпусе регулятора. Когда жидкость протекает через устройство, диафрагма поднимается над отверстиями, чтобы сбросить давление. Когда поток минимален, только часть одного отверстия открывается для сброса давления.При высоком потоке диафрагма поднимается вверх, чтобы зацепить все отверстия (см. Рисунок 5).

Эта гибкость приводит к исключительно широкому диапазону расхода, который может обеспечить решения даже для самых экстремальных сценариев регулирования противодавления. Конструкция может поддерживать стабильное давление в чрезвычайно широких диапазонах расхода, таких как 1000: 1 и более 100000: 1 во многих процессах. Мембрана без трения позволяет избежать гистерезиса, обеспечивая высокоточное управление в системах ручного, разомкнутого или замкнутого цикла.

Пример № 1: Водяное охлаждение на сталеплавильном производстве

Сталелитейный завод в Европе использует воду для охлаждения стальных листов, когда они прокатываются и выравниваются до заданной толщины. Разные сорта и толщина материалов требуют разного объема и давления воды для эффективной и действенной обработки. Традиционная конструкция завода заключалась в изменении объема воды с помощью регулирующих клапанов, расположенных в комнате управления водой завода, вдали от фактической точки охлаждения.

Техническая группа комбината выдвинула гипотезу, что если бы они могли более точно регулировать объемы воды и обеспечивать больше точек сброса воды, они могли бы как улучшить общее качество стали, так и увеличить производительность. Для этого они разработали систему PRR с купольной загрузкой, установленных бок о бок для контроля давления на всем протяжении процесса (см. Рисунок 6). PRR с купольной загрузкой в ​​точке использования были идеальным выбором, потому что:

• Значительный диапазон регулирования PRR с купольной загрузкой охватывает широкий спектр давлений, необходимых для параметров охлаждения различных продуктов.

• Изменение уставки (выходного давления) PRR с купольной загрузкой для конкретных требований процесса так же просто, как изменение давления воздуха, подаваемого в купол.

• Нет ограничений по ориентации установки купольного клапана. (Примечание: три из пяти PRR в каждом блоке установлены «вверх ногами».)

«После того, как решение PRR с купольной загрузкой было испытано и в конечном итоге внедрено, этот стан увеличил общую скорость производства на 60% и добился повышенного соответствия материалов по длине и ширине их сталей», — сказал Чарльз Пейдж, вице-президент Richards Industries, a производитель регуляторов давления и другой продукции для контроля потока.«Сейчас они планируют повторить этот успех на многих других объектах».

Рис. 6. Ряд нагруженных куполом PRR был установлен на заводе по переработке стали для контроля охлаждающей воды. Любезно предоставлено Jordan Valve

Рис. 6. На металлургическом заводе сталелитейного завода была установлена ​​серия PRR с купольной загрузкой для контроля охлаждающей воды. Предоставлено Jordan Valve

Пример № 2: Исследование загрязнения мембраны обратного осмоса

Ученые, работающие над улучшением опреснения и очистки воды, добились успеха, используя многосекционный BPR с куполом для контроля давления на мембране, используемой в обратном осмосе (RO). Целью этого исследования, которое проводится в ведущем американском университете, было углубить понимание засорения мембран обратного осмоса, чтобы прогнозировать и улучшать характеристики мембран. Экспериментальная установка требовала точного контроля давления на мембране в широком диапазоне условий давления, потока и солености. Например, условия процесса включали растворы хлорида натрия с уровнями насыщения от 3,5% до 26% и включали растворы с альгинатом натрия, как растворенными, так и в виде частиц геля.

Рис. 7. Схема установки для исследования обратного осмоса с использованием BPR с множеством отверстий, нагруженных куполом, в линии ретентата для точного контроля давления на мембране. Любезно предоставлено Equilibar

Рис. 7. Схема исследовательской установки обратного осмоса с использованием BPR с множеством сопел, нагруженных куполом, в линии ретентата для точного контроля давления на мембране. Предоставлено Equilibar

Рис. 8. Многосекционный клапан BPR с купольной нагрузкой, с ручным пилотным регулятором и манометром. Предоставлено Equilibar

Исследователи ранее использовали шаровой клапан игольчатого типа, но обнаружили, что он имеет тенденцию к засорению, вызывая неприемлемые отклонения в регулировании давления.Новый BPR с конструкцией с несколькими отверстиями позволил избежать проблемы засорения и помог устранить шум в данных. Регулятор с множеством отверстий, нагружаемый куполом, был хорошим выбором для управления давлением мембраны обратного осмоса, поскольку управление без трения из этой конструкции BPR обеспечивает точное регулирование давления даже при колебаниях технологического потока (см. Рисунки 7 и 8).

«В этом случае использование нового BPR обеспечивает точный контроль давления мембраны для исследования обратного осмоса, позволяя проводить испытания без надзора или регулировки», — сказал Тони Танг, технический менеджер Equilibar.

Ключевые факторы для выбора регулятора давления с купольной загрузкой

Поскольку для управления регулятором с купольной нагрузкой требуется второй регулятор, этот подход не всегда будет лучшим выбором; тем не менее, инженер или ученый, сталкивающийся со сложной проблемой контроля давления, может захотеть рассмотреть купольный регулятор, когда в приложении задействована автоматизация, или когда он сталкивается с сильно изменяющимися расходами или другими требовательными параметрами приложения.

Джефф Дженнингс, PE, является основателем и президентом Equilibar LLC, которая занимается разработкой и производством регуляторов обратного давления с множеством сопел и регулирующих клапанов с куполом в Эшвилле, Северная Каролина.Дженнингс имеет более 30 лет инженерного опыта, в том числе 16 лет в компании DuPont. С ним можно связаться по адресу [email protected]. Для получения дополнительной информации посетите equilibar.com.

1. Сравнение сбалансированной диафрагмы и сбалансированного поршневого регулятора ….

Контекст 1

… диафрагма — это гибкий резиновый диск, прикрепленный к пружине смещения (см. Верхнюю диаграмму на рис. 2.1). Диск отделяет воду при атмосферном давлении и давлении воздуха в камере промежуточного давления.Кроме того, диафрагма соединяется с поршнем рычага, который открывает или закрывает клапан высокого давления (обозначенный на схеме HP). Клапан давления закрыт в исходном положении. Когда дайвер требует газа, давление в камере падает. Давление окружающей воды толкает мембрану внутрь и открывает клапан высокого давления. Перепад давления, необходимый для открытия клапана высокого давления, называется давлением открытия. Механизм меняется на противоположный, когда промежуточное давление увеличивается, когда дайвер перестает потреблять газ: диафрагма перемещается в свое положение покоя, которое закрывает клапан высокого давления.Этот процесс не зависит от давления в баллоне (отсюда и термин «сбалансированный» регулятор), что означает, что дайверу необходимо создать одинаковый перепад давления, чтобы начать процесс дыхания, независимо от давления в баллоне. Механика процесса уравновешенного поршня почти идентична механике уравновешенной диафрагмы. Основное отличие состоит в том, что поршень находится в узле седла высокого давления в исходном положении (см. Нижнюю диаграмму на рис. 2.1). Этот узел прикреплен к стенке камеры.Когда дайвер вдыхает, поршень импульсивно выходит из своего седла. Когда спрос останавливается, происходит обратный процесс; поршень ударяется обратно в узел седла высокого давления, а не прогибается. Этот процесс также не зависит от давления в баллоне. Основное различие между несбалансированной диафрагмой и сбалансированной конфигурацией, описанной выше, заключается в балансе сил внутри первой ступени. Для сбалансированной конфигурации давление в промежуточной камере противодействует смещающей пружине и окружающему давлению воды.Для неуравновешенной конфигурации давление в промежуточной камере и давление в баке противодействуют смещающей пружине и атмосферному давлению воды. По мере того, как давление в баллоне уменьшается, меньшее усилие толкает узел в открытое положение. Следовательно, дайвер должен создавать более высокие трещины …

Контекст 2

… диафрагма — это гибкий резиновый диск, прикрепленный к пружине смещения (см. Верхнюю диаграмму на рис. 2.1). Диск отделяет воду при атмосферном давлении и давлении воздуха в камере промежуточного давления. Кроме того, диафрагма соединяется с поршнем рычага, который открывает или закрывает клапан высокого давления (обозначенный на схеме HP). Клапан давления закрыт в исходном положении. Когда дайвер требует газа, давление в камере падает. Давление окружающей воды толкает мембрану внутрь и открывает клапан высокого давления. Перепад давления, необходимый для открытия клапана высокого давления, называется давлением открытия. Механизм меняется на противоположный, когда промежуточное давление увеличивается, когда дайвер перестает потреблять газ: диафрагма перемещается в свое положение покоя, которое закрывает клапан высокого давления.Этот процесс не зависит от давления в баллоне (отсюда и термин «сбалансированный» регулятор), что означает, что дайверу необходимо создать одинаковый перепад давления, чтобы начать процесс дыхания, независимо от давления в баллоне. Механика процесса уравновешенного поршня почти идентична механике уравновешенной диафрагмы. Основное отличие состоит в том, что поршень находится в узле седла высокого давления в исходном положении (см.