Без рубрики

Балансировочные клапаны ТА

ЗPачем нужны балансировочные клапаны, и нужно ли вообще балансировать систему отопления или охлаждения?

Ответ на этот вопрос до сих пор не кажется очевидным, в отличие от ответа на вопрос нужно ли балансировать колеса автомобиля.

Второй вопрос: достаточно ли рассчитать настройки балансировочных клапанов с помощью диаграммы или компьютерной программы, чтобы получить проектные расходы в жизни или необходимо провести реальные замеры и регулировку расходов на уже установленных балансировочных клапанах?

Для ответа на этот вопрос также можно провести аналогию с балансировкой колес автомобиля, которая проводится на специальном стенде, оснащенном компьютером. Если настройка балансировочных клапанов только рассчитывается и последующая регулировка расхода не проводится, то это практически все равно, что использовать традиционные шайбы, которые к тому же дешевле.

Любой гидравлический расчет, который представляет собой трудоемкую задачу, даже выполненный с помощью компьютерных программ, представляет собой лишь грубое приближение к реальности не говоря уже о том, что монтажные факторы, как сплющивание труб при изгибе, внутренняя окалина при сварке, изменение длин участков, появление дополнительных поворотов и т.п., а также эксплуатационные факторы, например зарастание труб и как следствие уменьшение их проходного сечения и возрастание коэффициента шероховатости со временем, вообще никак не учитываются. С другой стороны расходы теплоносителя легко считаются и они неизменны для конкретной системы. Расходы первичны с точки зрения обеспечения необходимой теплоотдачи радиаторов или фэнкойлов. Поэтому измерять и регулировать расходы необходимо. Для того чтобы сбалансировать систему достаточно знать лишь расходы воды, хотя, конечно если при гидравлическом расчете даются настройки клапанов это только облегчает последующую балансировку.

С какой точностью необходимо регулировать расход теплоносителя? Для того, чтобы температура воздуха в помещении лежала в диапазоне +/-0,5°С расход воды должен лежать в диапазоне +/-10%. Учитывая, что при замерах на нескольких клапанах происходит накопление статистической ошибки, расходы на отдельных клапанах должны быть измерены с точностью порядка +/-5%.

При производстве балансировочных клапанов очень важна точность изготовления всех деталей. На рис 1 дана точностная диаграмма настроек клапанов ТА. Если производитель не приводит таких диаграмм в своей документации, то это говорит о том, что такие краны нельзя считать балансировочными.

Балансировочные клапаны Тур Андерсон (Tour Andersson) производятся на заводе Тур Андерсон (Гидроникс), входящим в концерн IMI plc, в Швеции. Процесс изготовления клапанов полностью автоматизирован. В концерн IMI plc входит и один из крупнейших в Европе заводов по производству термостатических клапанов Heimeier.

Балансировочные клапаны STAD это многофункциональная запорно регулирующая арматура, которая может быть использована для:

  • увязки гидравлики (с точностью 1%)
  • точной регулировки расхода (+/- 5%)
  • закрытия
  • гашения избыточного напора (давления) насоса
  • измерения перепада давления с точностью +/-1%
  • измерения расхода (с точностью +/- 5%) для диагностики системы
  • измерения температуры воды
  • дренажа (слива или залива) системы

Все детали клапанов STAD и (Рис. 2) делают из специального сплава АМЕТАЛ®, запатентованного компанией Тур Андерсон в 1962 г. АМЕТАЛ® это латунь устойчивая к потере цинка или так называемая пищевая латунь

Сплавы AMETAL® имеют не только хорошие механические свойства, но и низкое содержание литьевых микропор благодаря использованию метода пресс — литья. Двумя главными причинами великолепной стойкости сплавов AMETAL® к селективной (цинковой) коррозии являются: во-первых тщательно отработанная комбинация компонентов сплава с высоким содержанием меди и добавкой кремния, во-вторых оптимальная структура кристаллической решетки: 100% a — фаза в прутках (после обработки) и в сплавах AMETAL® для пресс — литья, а также мелкозернистая структура a- фазы, окруженная b- фазой в отливках, полученных методом пресс-литья.

Клапаны оснащены спаренными штуцерами для подключения измерительного прибора CBI. Внутри штуцера запрессована высокотемпературная резина ЭПДМ с центральным каналом, через который вставляется зонд для замера давления или температуры, аналогично конструкции футбольного мяча. Такой способ очень удобен особенно при монтаже балансировочных клапанов в труднодоступных местах и позволяет подключать прибор в CBI течении нескольких секунд.

Клапан оснащен цифровой рукояткой из красного полиамида для индикации положения штока (Рис. 3).

Рис. 3. Цифровая ручка клапана STAD

Рукоятка имеет два окошка, черное показывает полное количество оборотов, а красное десятые доли оборота. Например, положение ручки 2,3 означает, что клапан открыт на 2,3 оборота. Полное количество оборотов равно 4, т.е. клапан делает 4 оборота по 360°. К примеру, шаровой кран от положений открыто до закрыто делает всего ? оборота (90°).

Такая конструкция ручки позволяет точно и однозначно считывать настройку клапана, даже в труднодоступных местах и когда сам клапан находится в изоляции. Компактные размеры ручки не требуют много свободного места, чтобы закрыть клапан, в отличие от шаровых кранов. На ручке есть отверстие для пломбировки настройки клапана.

Шток клапана имеет косую посадку для уменьшения остаточного гидравлического сопротивления. Плунжер штока имеет специальную конструкцию с манжетой для стабильной и точной регулировки в широком диапазоне расходов. Все геометрические размеры штока клапана и седла при изготовлении лежат в очень узком диапазоне допустимых отклонений. Перед сборкой клапаны проходят проверку на лазерном стенде. При закрытии плунжер клапана касается седла клапана. Такое закрытие металл-металл обеспечивает стабильную нулевую точку, очень важную для корректного определения расходов теплоносителя. Дополнительное уплотнение осуществляется о-образным резиновым кольцом.

Настройка клапана фиксируется 3 мм шестигранным ключом, так что клапан можно закрывать, например, для слива системы. Это с одной стороны ограничивает возможность самовольного открытия клапана и разрегулировки системы, а с другой стороны является механической памятью. После закрытия клапанов для профилактических работ, по их окончании балансировочные клапаны открываются до упора и настройка восстанавливается.

Шток клапана имеет внешнюю жесткую пружину (амортизатор) для гашения колебаний перепада давления и обеспечения плавного хода ручки (устранения люфта).

Верхнюю часть установленного клапана можно открутить, например, при попадании под шток крупных частиц.

Клапаны Ду 10-20 имеют внутри конус для удобства крепления медных труб компрессионными фитингами КОМБИ.

Клапаны STAD могут поставляться без дренажа (сливного штуцера) либо с дренажом. Набор для дренажа может быть установлен дополнительно на уже смонтированный клапан без слива системы. Наличие дренажного устройства на балансировочном клапане очень удобно, поскольку не нужно ставить дополнительных дренажных кранов на стояке.

Фланцевые балансировочные клапаны TA STAF (Рис. 4) выпускаются двух модификаций: из чугуна на Ру 16 и ковкого чугуна на Ру 25.

Верхняя часть клапанов сделана из сплава АМЕТАЛ. Клапаны оснащены двумя штуцерами для подключения прибора СBI.

Клапан имеет сбалансированный по давлению конус, это означает, что в конструкции клапана предусмотрено выравнивание давлений с обеих сторон штока. Это важно для точной настройки, поскольку, например, при Ду клапана 100 и перепаде давления на нем 1 атм, усилие которое необходимо приложить к ручке клапана равно 100 кг. Поэтому клапаны с несбалансированным по давлению конусом, хотя и дешевле, но малопригодны для реальной балансировки. Клапаны STAF легко и точно настраиваются при любых перепадах давления. Все клапаны STAF проверяются на лазерном стенде. Шток клапана также имеет внешнюю пружину-амортизатор. При больших размерах клапана число оборотов ручки достигает 16 для точной регулировки расхода. Настройка клапана может быть ограничена шестигранным ключом.

Автоматические балансировочные клапаны STAP (Рис. 5) аналогично STAD сделаны из АМЕТАЛ для Ду 15-50 и из чугуна для Ду 65-100.

Фактически это регуляторы перепада давления для установки на стояки, ветви, плечи системы отопления или холодоснабжения. На клапане через отверстие в ручке (1) 3 мм шестигранным ключом задается перепад давления равный сопротивлению стояка, который автоматически поддерживается при работе системы. Основное назначение этих клапанов поддержание перепада давления для избежания появления шума на термостатических клапанах. Клапаны выполняют несколько функций: поддержание заданного перепада давления, измерение перепада давления (4), закрытие (2), дренаж (5). Диапазон настройки перепадов давления от 10 до 80 кПа для Ду 15-50 и до 160 кПа для Ду 65-100. Клапаны STAP ставятся на обратной линии и импульсной трубкой (3) связываются с клапаном STAD, установленным на подаче. Балансировочный клапан STAD необходим для монтажной настройки расхода.

Иногда считают, что достаточно установить автоматические балансировочные клапаны на стояки и все проблемы с настройкой расходов будут автоматически решены. Это не так, поскольку эти клапаны бесполезны при недорасходе и не устраняют перерасход в стояке, когда, например термостатические клапаны полностью открыты (не проведена монтажная настройка).

Только измерив расходы и отрегулировав их в соответствии с проектом можно быть уверенным, что система отопления или холодоснабжения будет хорошо работать.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *