Что такое регулятор давления

Регулятор давления – что это такое?! Характеристика, применение и виды регуляторов давления.

Регулятор давления или по-другому, редуктор давления – это устройство, которое предназначается для стабилизации и понижения давления в водо-, газо- и других трубопроводах с различными средами. Регуляторы давления защищают подключенное к трубопроводам оборудование (сантехника, стиральные машины, бойлеры, газовые станции, газовые плиты), которое постоянно находится под воздействием высокого давления. Также, редукторы давления позволяют получить ровный и плавный напор, что положительно сказывается на долговечности работы сантехнических кранов, бачков, бойлеров при недопущении гидроудара, а также позволяет равномерно расходовать газ (как например, в газовых котлах) без резких скачков.

Регулятор давления самостоятельно устанавливает необходимое давление в трубопроводе, при этом, для этого не требуется никакое сложное электрическое оборудование. На входе и выходе регулятор давления должен иметь либо патрубки с резьбовым, муфтовым или фланцевым РД-110 с фланцевым соединением соединением, помимо двух главных патрубков, регулятор давления, как правило, имеет патрубки для манометра и винтовой регулятор давления. Регулятор позволяет защитить оборудование во время скачкообразного изменения давления или гидроудара.

Гидроудар может возникнуть, например, при включении и выключении насоса. Главная опасность, которую несет гидроудар, заключается в том, что скачкообразный перепад давления высокой амплитуды может повредить трубопровод на некоторых участках, либо вывести из строя оборудование (были случаи разрыва бойлерных баков с водой). В бытовых условиях, гидроудар можно наблюдать при открытии крана, чаще всего шарового типа. Гидроудар может усиливаться, в случае, если в водопроводной системе отсутствуют или перекрыты другие потребители.

Помимо функции защиты от гидроудара, регуляторы давления служат для понижения входного давления. Понижение входного давления, в первую очередь, необходимо для подключенной аппаратуры, такой, как стиральные машины, бойлеры, поскольку они не рассчитаны на высокое давление, например, магистральных трубопроводов.

В общем виде, описать принцип действия регулятора давления достаточно просто: при помощи регулирующего винта, производится изменение давления после редуктора. Если винт вкручивать, то клапан открывается, а давление повышается. В случае откручивания винта, давление понижается, поскольку закрывается клапан.

!Важно! Перед тем, как регулировать давление в трубопроводе, необходимо открыть кран на несколько минут, чтобы удалить из трубы мусор и грязь, а также исключить завоздушивание системы.

Вообще, редукторы давления могут отличаться друг от друга по характеристикам. Так, например, регулятор давления РДПД, принимающий давление в 16 бар (1,6 Мпа), на выходе будет выдавать, в зависимости от модели и от диаметра условного прохода от 0,25 до 10 бар (0,025 до 1,0 Мпа). Регулируемое давление в инструкциях по эксплуатации редукторов давления может быть обозначено через мегапаскаль , бар, и атмосферы, в зависимости от среды, в которой действует регулятор.

Здесь следует учитывать, что:

10 бар = 9,869 атм.

Регулятор давления РДПД

Регуляторы давления можно разделить в зависимости от максимальной температуры. Некоторые бытовые регуляторы рассчитаны на температуру до +60 o C, а промышленные, например регулятор давления РД-110, могут выдерживать температуру перекачиваемой среды от -60 до +150 o C.

Общепринятым делением регуляторов давления на виды следует считать деление, в зависимости от принципа действия.

По этому признаку различают:

регуляторы непосредственного или прямого действия – здесь регулирующий орган (клапан) находится под непосредственным воздействием регулируемого параметра (напрямую или через зависимое механическое устройство). При изменении параметра давления на входе, перекрывающий клапан приводится в действие усилием, достаточным для смещения регулирующего органа без постороннего источника энергии. Такое усилие возникает в чувствительном элементе регулятора под действием давления регулируемой среды. Регулятором такого типа является, например РД-120 и РПДС.

регуляторы непрямого действия или автоматические регуляторы – здесь, чувствительный элемент воздействует на регулирующий орган (клапан) при помощи постороннего источника энергии, в качестве которого может выступать жидкость, газ, воздух или электрический ток. Таким образом, в регуляторах непрямого действия, усилие, которое возникает в чувствительном элементе регулятора при изменении величины параметра давления регулируемой среды, приводит в действие не сам клапан, а лишь вспомогательное устройство. К таким устройствам, например, относят микропроцессорный регулятор давления КР-1Д.

Регулятор давления КР-1Д

И хотя оба вида регуляторов давления конструктивно состоят из регулирующего клапана, чувствительного или измерительного элемента, а также управляющего элемента, они имеют некоторые особенности, которые мы попробуем занести в таблицу.

Признак

Регулятор прямого действия

Регулятор непрямого действия

Конструкция регулирующего клапана

Регулирующий клапан, в качестве составных частей, обладает чувствительным и управляющим элементом. Они неотделимы от него.

Регулирующий клапан – это самостоятельное устройство, а чувствительны и управляющий элементы отделены от него.

Чувствительность прибора к изменению давления

Меньшая чувствительность, относительно регуляторов непрямого действия, поскольку, при изменении величины давления среды, регулирующий клапан начинает изменять положение только после возникновения усилия, которого было бы достаточно для преодоления сил трения во всех подвижных частях.

Повышенная чувствительность, относительно регуляторов прямого действия, поскольку силы трения здесь преодолеваются благодаря постороннему источнику энергии. Т.е. не требуется применения значительного усилия на мембрану. Регулирование здесь происходит более плавно.

Самыми популярными регуляторами расхода и давления прямого действия являются регуляторы РР и РД, исполнений НО и НЗ.

Регуляторы как прямого, так и непрямого действия могут быть непрерывного и прерывного действия. Отличие между непрерывными и прерывными регуляторами состоит в том, что регуляторы прерывного действия, в условиях непрерывно меняющегося параметра давления среды, изменяют положение регулирующего клапана только периодически, интервально. Регуляторы непрерывного действия изменяют, положение регулирующего клапана постоянно.

Также, существует такой параметр как «до себя» и «после себя». Регуляторы давления «после себя» наиболее распространены, их задача – регулировать давление на отрезке трубопровода, который находится по ходу движения среды после регулирующего устройства. Применимы они для осуществления безопасной работы котлов, бойлеров, стиральных машин, газовых станций и газгольдеров. Регуляторы давления «до себя» автоматически регулируют давление на участке трубопровода, находящегося до регулятора давления. Сфера их применения: системы центрального отопления для поддержания давления в обратном трубопроводе, системы подачи топлива, сисетмы вентиляции и др. Примером регуляторов давления, имеющих и то и другое исполнение являются регуляторы РДС-НО (НЗ), в обозначении которых НО – обозначает «после себя», а НЗ – «до себя».

В заключение отметим, что выбирая регулятор давления, будь то УРРД с разгрузкой по давлению, или РД-510 с пилотным управлением, или ещё какой промышленный регулятор учитывайте перекачиваемые среды, условия эксплуатации, необходимый диапазон регулировки, температуру и исполнение прибора. А если возникнут сложности с выбором регулятора давления, наши специалисты всегда помогут Вам подобрать редуктор (регулятор) давления под Ваши нужды.

Что такое регулятор давления

Автоматический регулятор давления состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа. Основной частью исполнительного механизма является чувствительный элемент, который сравнивает сигналы задатчика и текущего значения регулируемого давления. Исполнительный механизм преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие и в соответствующее перемещение подвижной части регулирующего органа за счет энергии рабочей среды (это может быть энергия газа, проходящего через регулятор, либо энергия среды от внешнего источника — электрическая, сжатого воздуха, гидравлическая).

Если перестановочное усилие, развиваемое чувствительным элементом регулятора, достаточно большое, то он сам осуществляет функции управления регулирующим органом. Такие регуляторы называются регуляторами прямого действия. Для достижения необходимой точности регулирования и увеличения перестановочного усилия между чувствительным элементом и регулирующим органом может устанавливаться усилитель — командный прибор (иногда называемый «пилотом»). Измеритель управляет усилителем, в котором за счет постороннего воздействия (энергии рабочей среды) создается усилие, передающееся на регулирующий орган.

Исходя из закона регулирования, положенного в основу работы, регуляторы давления бывают астатические, статические и изодромные.

В системах газораспределения два первых типа регуляторов получили наибольшее распространение.

Астатический регулятор

В астатических регуляторах на чувствительный элемент (мембрану) действует постоянная сила от груза 2. Активная (противодействующая) сила — это усиление, которое воспринимает мембрана от выходного давления Р2. При увеличении отбора газа из сети 4 будет уменьшаться давление Р2, баланс сил нарушится, мембрана пойдет вниз и регулирующий орган откроется.

Такие регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего органа. Равновесие системы может наступить только при заданном значении регулируемого давления, причем регулирующий орган может занимать любое положение. Такие регуляторы следует применять на сетях с большим самовыравниванием, например, в газовых сетях низкого давления достаточно большой емкости.

Статический регулятор

Люфты, трение в сочленениях могут привести к тому, что регулирование станет неустойчивым. Для стабилизации процесса в регулятор вводят жесткую обратную связь. Такие регуляторы называются статическими. При статическом регулировании равновесное значение регулируемого давления всегда отличается от заданной величины, и только при номинальной нагрузке фактическое значение становится равным номинальному. характеризуются неравномерностью.

В регуляторе груз заменен пружиной — стабилизирующим устройством. Усилие, развиваемое пружиной, пропорционально ее деформации. Когда мембрана находится в крайнем верхнем положении (регулирующий орган закрыт), пружина приобретает наибольшую степень сжатия и Р2 — максимальное. При полностью открытом регулирующем органе значение Р2 уменьшается до минимального. Статическую характеристику регуляторов выбирают пологой, с тем чтобы неравномерность регулятора была небольшой, при этом процесс регулирования становится затухающим.

Изодромный регулятор

Изодромный регулятор (с упругой обратной связью) при отклонении регулируемого давления Р2 сначала переместит регулирующий орган на величину, пропорциональную величине отклонения, но если при этом давление Р2 не придет к заданному значению, то регулирующий орган будет перемещаться до тех пор, пока давление Р2 не достигнет заданного значения.

Термины, используемые для характеристики работы регуляторов давления газа

  • Статическая ошибка — отклонение регулируемого давления от заданного при установившемся режиме, также называют неравномерностью регулирования.
  • Динамическая ошибка — максимальное отклонение давления в переходный период от одного режима к другому.
  • Ход клапана — расстояние, на которое перемещается клапан от седла.
  • Диапазон настройки — разность между верхним и нижним пределами давления, между которыми может быть осуществлена настройка регулятора.
  • Верхний предел настройки давления — максимальное выходное давление, на которое может быть настроен регулятор.
  • Зона регулирования — разность между регулируемыми давлениями при 10 % и 90 % от максимального расхода.
  • Зона нечувствительности — разность регулируемого давления, необходимая для изменения направления движения регулирующего органа.
  • Зона пропорциональности — изменение регулируемого давления, необходимое для перемещения регулирующего органа (клапана) на значение его номинального (полного) хода.
  • Условная пропускная способность Кv — величина, равная расходу воды плотностью 1 г/см³ (1000 кг/м³) в кубических метрах в час через регулятор при номинальном (полном) ходе клапана и перепаде давления 0,1 МПа (1 кг/см²).
  • Относительная протечка — отношение максимального значения протечки воды через затвор регулирующего органа при перепаде давления на 0,1 МПа и условной пропускной способности Кv.
Читайте также:  Что значит независимая подвеска

Конструкции регуляторов давления газа должны удовлетворять следующим требованиям:

  • зона пропорциональности не должна превышать 20 % верхнего предела настройки выходного давления для комбинированных регуляторов и регуляторов баллонных установок и 10 % для всех других регуляторов;
  • зона нечувствительности не должна быть более 2,5 % верхнего предела настройки выходного давления;
  • постоянная времени (время переходного процесса регулирования при резких изменениях расхода газа или входного давления) не должна превышать 60 с.

Основными элементами регулирующих (дросселирующих) органов являются затворы. Они могут быть односедельные, двухседельные и диафрагменные (регулирующие клапаны), шланговые (шланговые задвижки), крановые (трубопроводные краны) и заслоночные (дисковые затворы).

В городских системах газоснабжения в основном применяют регуляторы с одно- и двухседельными затворами, реже — с заслоночными и шланговыми.

Односедельные и двухседельные затворы могут выполняться как с жёстким уплотнением (металл по металлу), так и с эластичным (прокладки из маслобензостойкой резины, кожи, фторопласта и т.п.). Такие затворы состоят из седла и клапана. Достоинством односедельных затворов является то, что они легко обеспечивают герметичность уплотнения. Однако клапаны односедельных затворов являются неразгруженными, так как на них действует разность входного и выходного давлений.

Двухседёльные затворы при тех же условиях обладают значительно большей пропускной способностью вследствие большей суммарной площади проходного сечения седел. Эти клапаны являются разгруженными, однако при отсутствии расхода газа они не обеспечивают герметичности, что объясняется трудностью посадки затвора одновременно по двум плоскостям. Двухседельные регулирующие органы используют чаще в регуляторах с постоянным источником энергии.

Заслоночные затворы применяют обычно в ГРП с большими расходами газа (например, ТЭЦ) и используют как регулирующий орган регуляторов непрямого действия с посторонним источником энергии.

В регуляторах давления газа, устанавливаемых в ГРП, в качестве чувствительного элемента и одновременно привода в основном используют мембраны (плоские и гофрированные).

Плоская мембрана представляет собой круглую плоскую пластину из эластичного материала. Мембрана зажимается между фланцами верхней и нижней мембранных крышек. Центральная часть мембраны с обеих сторон зажата между двумя круглыми металлическими дисками (обжимными). Жесткие диски увеличивают перестановочную силу и уменьшают неравномерность регулирования.

Литература

Справочник «Промышленное газовое оборудование» / Издание 5-е. Под редакцией Е. А. Карякина, 2010—148 с., Научно-исследовательский центр промышленного газового оборудования «Газовик», ISBN 978-5-9758-1209-4

Регулятор давления – что это такое?! Характеристика, применение и виды регуляторов давления.

Или по-другому, редуктор давления – это устройство, которое предназначается для стабилизации и понижения давления в водо-, газо- и других трубопроводах с различными средами. Регуляторы давления защищают подключенное к трубопроводам оборудование (сантехника, стиральные машины, бойлеры, газовые станции, газовые плиты), которое постоянно находится под воздействием высокого давления. Также, редукторы давления позволяют получить ровный и плавный напор, что положительно сказывается на долговечности работы сантехнических кранов, бачков, бойлеров при недопущении гидроудара, а также позволяет равномерно расходовать газ (как например, в газовых котлах) без резких скачков.

регуляторы непрямого действия или автоматические регуляторы – здесь, чувствительный элемент воздействует на регулирующий орган (клапан) при помощи постороннего источника энергии, в качестве которого может выступать жидкость, газ, воздух или электрический ток. Таким образом, в регуляторах непрямого действия, усилие, которое возникает в чувствительном элементе регулятора при изменении величины параметра давления регулируемой среды, приводит в действие не сам клапан, а лишь вспомогательное устройство. К таким устройствам, например, относят .

И хотя оба вида регуляторов давления конструктивно состоят из регулирующего клапана, чувствительного или измерительного элемента, а также управляющего элемента, они имеют некоторые особенности, которые мы попробуем занести в таблицу.

Регулятор прямого действия

Регулятор непрямого действия

Конструкция регулирующего клапана

Регулирующий клапан, в качестве составных частей, обладает чувствительным и управляющим элементом. Они неотделимы от него.

Регулирующий клапан – это самостоятельное устройство, а чувствительны и управляющий элементы отделены от него.

Чувствительность прибора к изменению давления

Меньшая чувствительность, относительно регуляторов непрямого действия, поскольку, при изменении величины давления среды, регулирующий клапан начинает изменять положение только после возникновения усилия, которого было бы достаточно для преодоления сил трения во всех подвижных частях.

Повышенная чувствительность, относительно регуляторов прямого действия, поскольку силы трения здесь преодолеваются благодаря постороннему источнику энергии. Т.е. не требуется применения значительного усилия на мембрану. Регулирование здесь происходит более плавно.

Самыми популярными регуляторами расхода и давления прямого действия являются .

Регуляторы как прямого, так и непрямого действия могут быть непрерывного и прерывного действия . Отличие между непрерывными и прерывными регуляторами состоит в том, что регуляторы прерывного действия, в условиях непрерывно меняющегося параметра давления среды, изменяют положение регулирующего клапана только периодически, интервально. Регуляторы непрерывного действия изменяют, положение регулирующего клапана постоянно.

Также, существует такой параметр как «до себя» и «после себя». Регуляторы давления «после себя» наиболее распространены, их задача – регулировать давление на отрезке трубопровода, который находится по ходу движения среды после регулирующего устройства. Применимы они для осуществления безопасной работы котлов, бойлеров, стиральных машин, газовых станций и газгольдеров. Регуляторы давления «до себя» автоматически регулируют давление на участке трубопровода, находящегося до регулятора давления. Сфера их применения: системы центрального отопления для поддержания давления в обратном трубопроводе, системы подачи топлива, сисетмы вентиляции и др. Примером регуляторов давления, имеющих и то и другое исполнение являются , в обозначении которых НО – обозначает «после себя», а НЗ – «до себя».

В заключение отметим, что выбирая регулятор давления, будь то с разгрузкой по давлению, или РД-510 с пилотным управлением, или ещё какой промышленный регулятор учитывайте перекачиваемые среды, условия эксплуатации, необходимый диапазон регулировки, температуру и исполнение прибора. А если возникнут сложности с выбором регулятора давления, всегда помогут Вам подобрать редуктор (регулятор) давления под Ваши нужды.

Применяемые в настоящее время в промышленности автоматические регуляторы можно классифицировать по ряду наиболее характерных признаков:

1. По назначению (виду регулируемой величины):

Регуляторы одной регулируемой величины (температуры, давления, состава);

2. По способу действия (т.е. характеру воздействия на регулирующий орган):

Регуляторы прямого действия, которые не требуют постороннего источника энергии;

Регуляторы непрямого действия, у которых перемещение регулирующего органа производится за счёт энергии, подводимой извне.

3. По виду регулирования:

Стабилизирующие регуляторы, поддерживающие постоянное во времени значение физических величин;

Программные регуляторы, изменяющие значение регулируемых величин по заданной программе;

Следящие регуляторы, поддерживающие значение регулируемых величин в зависимости от изменения каких-либо других величин;

Самонастраивающиеся регуляторы, поддерживающие оптимальное значение регулируемых величин.

4. По времени действия:

Регуляторы непрерывного действия, у которых при непрерывном изменении регулируемой величины регулирующий орган перемещается непрерывно;

Регуляторы прерывистого (дискретного) действия, у которых при непрерывном изменении регулируемой величины регулирующий орган перемещается периодически только в случае достижения регулируемой величиной определённых значений или при прохождении определённого промежутка времени.

5. По роду используемой энергии:

Комбинированные регуляторы (электропневматические и электрогидравлические).

6. По закону регулирования (характеру регулирующего воздействия):

Пропорциональные или статические (П-закон);

Интегральные или астатические (И-закон);

Пропорционально-интегральные или изодромные (ПИ-закон);

Пропорциональные с предварением или пропорционально-дифференциальные (ПД-закон);

Изодромные с предварением или пропорционально-интсгрально-дифференциальные (ПИД-закон).

3.1.1. Классификация регуляторов по назначению (виду регулируемой величины).

АР подразделяются на регуляторы температуры, давления, уровня, частоты вращения, расхода и др.

3.1.2. Классификация регуляторов по принципу действия

По принципу действия (по характеру воздействия на регулирующий орган) автоматические регуляторы подразделяют на регуляторы прямого и непрямого (косвенного) действия.

Регуляторы прямого действия . Это такие регуляторы, в которых регулирующий орган перемещается только за счет энергии, отбираемой измерительным устройством из объекта регулирования.

Пояснение. Такие регуляторы применяются для регулирования отдельных параметров. Они используются в тех случаях, когда по условиям эксплуатации нет необходимости в высокой точности регулирования, а для приведения в действие регулирующего органа не нужно больших усилий и чувствительный элемент обладает необходимой для этого мощностью.

Регуляторы прямого действия дешевы, просты по конструкции, надежны в эксплуатации и не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. Их область применения ограничивается простейшими объектами регулирования с благоприятными динамическими характеристиками.

Пример. Регулятор температуры прямого действия.

Рисунок 3.1. Регулятор прямого действия

а) конструкция регулятора, б) функциональная схема;

Автоматический регулятор (АР) температуры (схема конструкции которого представлена на рис. 3.1,а, а его функциональная схема на рис.3.1,б,) воспринимая изменения регулируемой величины у т (текущее значение температуры) формирует сигнал рассогласования

управляющий регулирующим органом РО с целью изменения регулирующего воздействия х р на объект регулирования.

Пояснение. Назначение элементов регулятора и принцип его действия состоит в следующем.

Измерительное устройство (термобаллон с легкокипящей жидкостью) воспринимает изменение регулируемой величины у Т (температуры) и преобразует его в параметр y T (давление в манометрической системе), удобный для воздействия на другие элементы. С повышением температуры у т часть жидкости в термобаллоне выкипает и давление в y T на донышко сильфона увеличивается, т.е. температура у Т преобразуется в давление y T .

Задающее устройство ЗУ устанавливает параметр у зад , соответствующее требуемому протеканию технологического процесса. Установка у зад производится вручную Р оператором. В конструкции регулятора роль ЗУ выполняет сжатая пружина, натяжение которой осуществляется витком задания.

Элемент сравнения ЭС (называемый иногда сумматором) вырабатывает сигнал рассогласования

. Конструктивно элемент сравнения выполнен в виде рычага, который воспринимает разность сил давления у’ T и y зад вырабатываемых соответственно сильфоном и пружиной.

Одной из основных особенностей регуляторов прямого действия является то, что они не могут обеспечить постоянным значение регулируемой величины на всех установившихся режимах работы объектов.

Пример. Паровой котел (см. рис.1.5) работает в установившемся режиме при минимальном отборе пара G п  min. Это означает, что подача воды в котел должна быть минимальной, т.е. питательный клапан КП максимально прикрыт. Поплавок, а значит и уровень Н воды должны занимать некоторое повышенное значение. Напротив, в установившемся режиме при максимальном отборе пара G п  max, клапан КП должен быть открыт максимально, что возможно при более низком положении поплавка и уровня. Таким образом данному регулятору присуща падающая статическая характеристика, т.е. он работает с положительной неравномерностью регулирования (характеристика вида 1, рис.2.10).

Читайте также:  Шины Авто

Пояснение. Очевидно, если по условиям эксплуатации объектов требуется, чтобы на всех нагрузках регулируемые величины были строго постоянны, подобные регуляторы применяться не могут. Конструктивно у таких регуляторов можно уменьшать величину неравномерности регулирования, но сделать ее равной нулю невозможно. Если к тому же автоматизируемый объект не обладает свойством самовыравнивания, то чрезмерное уменьшение приведет к неустойчивой работе регулятора.

Конструкция регулятора непрямого действия и его функциональная схема приведены на рис. 3.2. Если мощности сигнала ∆у недостаточно, для воздействия на регулирующий орган (РО), то используются регуляторы непрямого действия. Для перемещения РО используется исполнительное устройство ИУ, подключающее к регулятору внешний источник электрической энергии Е.

В качестве ИМ используется электромагнитное реле (магнитный пускатель), воздействующий на перемещение регулирующего органа РО.

Рисунок 3.2. . Регулятор непрямого действия

а) конструкция регулятора, б) функциональная схема; ;) Конец.

Регулятор давления воды: для чего нужен, устройство и настройка

Вспомните, как тщательно мы подходим к выбору сантехнического оборудования во время строительства и ремонта, а затем скрупулёзно соблюдаем все требования производителей при монтаже. И это естественно, учитывая цены на сантехнику и трудоёмкость её установки, как и желание получить надёжные, работающие без поломок сантехнические системы и приборы. Именно поэтому бывает вдвойне обидно, когда со временем случаются досадные поломки и протечки, возникающие по вине коммунальщиков. Мы говорим о банальных скачках давления воды в централизованных водопроводах, которые могут не только привести в негодность дорогостоящее оборудование, но и испортить новый дизайнерский ремонт. Предотвратить возникновение внештатных ситуаций сможет регулятор (редуктор) давления воды.

Устройство и принцип действия

Бытовой регулятор давления воды

Предназначением РДВ является понижение и стабилизация давления жидкости в инженерных коммуникациях любого типа. Конструктивно редукторы давления воды можно разделить на два вида:

  • с корректировкой давления на участке магистрали до прибора, если ориентироваться по направлению движения жидкости (на языке сантехников регулятор «до себя»);
  • устройства для стабилизации давления воды в ветках, подключённых к выходу прибора (регулятор «после себя»).

РВД первого типа автоматически поддерживают давление в трубопроводе благодаря изменению проходного сечения клапана. Он держит клапан открытым, пока не установится заданная величина давления в трубопроводе. Такие устройства называют пропорциональными, поскольку их перепускная способность прямо пропорциональна отклонению моментальных параметров от заданных значений. Редукторы типа «до себя» применяются в отопительных системах, насосных станциях и т. д.

Редукторы давления «до себя» предназначены для встраивания в трубопроводы отопительных систем и насосных станций

В быту для стабилизации напора воды чаще всего используют редукторы «после себя». Этот прибор также регулирует давление изменением внутреннего сечения клапана, но работает совсем иначе. При превышении гранично заданной величины давления клапан частично или полностью перекрывает поток жидкости, а при снижении напора – открывается.

Устройства давления «после себя» устроены несложно, чем частично объясняется их высокая надёжность. Для работы не нужны никакие приводы – клапан управляется благодаря энергии жидкостного потока. Со стороны напорного трубопровода на мембрану (поршень) клапана редуктора оказывает воздействие напор воды, стремясь его закрыть. С другой стороны установлена пружина с регулируемой жёсткостью, предназначением которой является установка равновесного положения затвора. Процесс редукции становится возможным благодаря изменению проходного сечения клапана. Его работу хорошо видно на рисунке. Стрелки голубого цвета показывают направление движения жидкости. При повышении давления на входе рабочая жидкость воздействует на мембрану, вследствие чего пружина сжимается, а тарелка клапана движется к седлу, уменьшая проходное сечение, а соответственно и давление на выходе из устройства. Уменьшение входного напора вызовет открытие клапана и увеличение потока жидкости. Направления уравновешивающих сил показаны на схеме жёлтым и розовым цветом.

Принцип работы редуктора «после себя»

Достоинствами РВД являются их высокая надёжность и неприхотливость в работе. При несложной настройке устройство способно точно поддерживать заданные параметры, не требуя при этом ни источников энергии, ни технического обслуживания.

Назначение бытового регулятора давления воды

Установка редуктора давления воды на вводе даёт возможность решить несколько задач:

  1. Защита трубопроводов и подключённого оборудования от повышения давления воды в магистрали выше установленного значения. Очень часто напор намного превышает номинальные значения, а иногда выходит за рамки максимально допустимых параметров. Особенно от этого страдают жители высотных домов, где для подачи воды на верхние этажи приходится значительно повышать давление в системе. Поскольку и внутриквартирные трубопроводы и установленное оборудование не рассчитаны на столь значимое превышение напора, нередки протечки и случаи выхода из строя дорогостоящей техники: стиральных машин-автоматов, посудомоечных машин, водонагревателей, смесителей и термостатов.
  2. Защита бытовой техники и трубопроводов от гидравлических ударов.
  3. Уменьшение входного давления до требуемого значения. Некоторые устройства не работают или неправильно функционируют, если входное давление воды превышает параметры, установленные производителем. Например, отдельные модели проточных водонагревателей имеют встроенную защиту, которая в этом случае не даст прибору включиться. Если же в вашей квартире установлен накопительный бойлер, то его предохранительный клапан настроен на 6 атм. Это значит, что при входном давлении выше этого значения в канализацию будет постоянно сбрасываться нагретая вода, а отсюда – её перерасход, плюс неоправданные затраты электричества.
  4. Снижение потребления воды. От величины напора зависит, какой объем жидкости вытечет из крана за определённый промежуток времени. Снизив давление до комфортного уровня, можно сэкономить не один кубический метр воды. Заметим, что для владельцев загородных домов с автономной системой канализации фактор экономии связан ещё и с уменьшением количества сточных вод. Это позволит реже пользоваться услугами ассенизаторов.
  5. При разгерметизации системы скорость истечения жидкости (читай быстрота затопления) будет снижена.
  6. Понижение шума на водоразборных устройствах. Сильный поток воды на входе в краны и смесители приводит к шуму и гулу последних. Если же стабилизировать давление до нужного уровня ещё на входе в запорные устройства, то можно полностью устранить или уменьшить шум до приемлемого уровня.

Как видите, бытовой регулятор позволяет устранить множество вредных факторов, возникающих при превышении давления в магистралях.

Повышенное давление в водопроводе увеличивает риск затопления

Критерии выбора

При выборе регулятора обязательно обращайте внимание не только на конструктивное исполнение прибора и его технические характеристики, но и на материал, из которого он сделан.

Конструктивные особенности

Современные РДВ в зависимости от конструкции делятся на поршневые и мембранные. Несмотря на то, что поршень практически не изнашивается, редукторы первого типа менее надёжны. Связано это как с чувствительностью к чистоте воды (поршень может заклинить от частичек грязи или песка), так и с возможностью коррозии элементов конструкции.

Поршневой редуктор давления воды в разрезе

РДВ мембранного типа неприхотливы в обслуживании, так как диафрагма делит их рабочее пространство на две камеры. Одна из них полностью герметизирована от контакта с водой. Как вы, наверное, уже догадались, именно в этой половине и установлено большинство деталей редуктора. При соблюдении правил эксплуатации, работа устройства не требует вмешательства, поэтому единственным недостатком можно считать необходимость регулярного контроля целостности мембраны.

Мембранный регулятор не требует обслуживания и более надежен, хоть и имеет уязвимую деталь в виде подвижной диафрагмы

Выбрав регулятор мембранного типа, вы избавите себя от необходимости периодической чистки устройства.

Технические параметры

Бытовые редукторы, выпускаемые промышленностью, рассчитаны на разное входное и выходное давление. Например, устройство, позволяющее подключение к магистрали, рассчитанной на 15 бар, может обеспечить выходные параметры в пределах 1–4 бар. Чтобы не путаться в терминах, часто величину в 1 бар принимают равной 1 атмосфере, хоть на самом деле 1 бар = 0.987 атм. Давление на выходе бытовых регуляторов составляет от 0.5 до 4 атм или от 1 до 6 атм. Чтобы определить, какой прибор вам нужен, посмотрите требования к подключению оборудования, установленного в доме. Чаще всего производитель указывает их в техническом паспорте или специальной табличке, установленной на задней панели.

Вторым важным параметром при выборе считается рабочая температура РДВ. Устройства, рассчитанные на температурный режим 0–40 ºС, можно использовать только при использовании в системах с холодной водой. Если вам нужен прибор на «горячий» водопровод, выбирайте прибор, работающий в диапазоне до 130 ºС.

Материал и качество изготовления

Как и другая водопроводная арматура, регуляторы давления должны изготавливаться из прочных металлов и сплавов – стали, латуни, бронзы и т. д. Кроме того, сплавы, включающие железо, должны иметь в составе лигатуры с антикорродирующими свойствами. На практике в торговых сетях можно найти как очень достойные изделия, отличающиеся высоким качеством изготовления, так и откровенный хлам. «Отделить зерно от плевел» несложно благодаря двум критериям – цене и массе. Во-первых, хорошая вещь не может стоить дёшево, а во-вторых, возьмите в руки сравниваемые изделия и выберите тот, вес которого отличается в большую сторону. Кроме того, обязательно обращайте внимание на качество литья. Помните о том, что хороший производитель никогда не выпустит за территорию своих цехов изделие с раковинами или облоем на стенках.

Редуктор давления воды часто оснащаются манометрами, что значительно упрощает их настройку и позволяет контролировать рабочие параметры в процессе эксплуатации. Если есть возможность, не экономьте на этом простом индикаторе. Поверьте, впоследствии вы будете жалеть о неправильном выборе.

Как устанавливать и регулировать

Установкой РВД давления должен заниматься сантехник из ЖЭКа. Для тех, кто не ищет лёгких путей, а старается всё в доме делать своими руками, составим краткую инструкцию по монтажу прибора. Итак, что нам понадобится:

  • регулятор давления воды;
  • запорные шаровые краны (один, если вентиль на входе уже установлен);
  • фильтр грубой очистки;
  • разводной и газовый ключи;
  • уплотнительные материалы (фум-лента, пакля, нить).

Установка вентилей на входе и выходе редуктора облегчит снятие прибора для обслуживания или замены в дальнейшем.

Перед редуктором обязательно надо установить фильтр грубой очистки воды

Монтаж РДВ ничем не отличается от установки счётчика воды. Производители рекомендуют устанавливать изделие на горизонтальных участках трубопровода, однако на практике допускается и вертикальный монтаж.

  1. Перед началом работ перекройте воду (не забудьте заблаговременно предупредить соседей об отсутствии воды в случае прекращения её подачи в стояк).
  2. При необходимости установите входной вентиль, к которому подключите фильтр механической очистки.

Бытовой редуктор давления воды должен устанавливаться перед счётчиком по ходу движения жидкости.

Схема монтажа регулятора давления с фильтром и обратным клапаном

Все соединения обязательно герметизируйте. Уплотнения со стороны устройства лучше выполнять сантехническим льном (паклей). Это позволит безболезненно установить его в нужном положении без опасности протечек.

Для настройки РВД подайте на него воду, закрыв кран на выходе. С помощью отвёртки или ключа вращайте винт регулировки, одновременно контролируя показатели давления на манометре. Оптимальной величиной является 3 атм. Если вы приобрели прибор без индикатора, то остаётся надеяться на точность его заводской регулировки, указанной в паспорте изделия.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание мембранных регуляторов сводится к контролю давления в магистрали. Невозможность настройки выходных параметров свидетельствует о повреждении мембраны. В процессе эксплуатации возможно также подтекание воды из-под частей корпуса. При появлении признаков неисправности устройство демонтируют и разбирают. Как правило, повреждение диафрагмы способствует коррозии пружины, штока и других элементов. Эти детали, включая уплотнительные прокладки, продаются в виде ремкомплектов, поэтому отреставрировать прибор не составит труда. После установки и настройки редуктор снова сможет выполнять свои функции.

Видео: регулировка редуктора давления

Установкой бытового регулятора давления воды можно решить несколько проблем, связанных с повышенным напором жидкости в трубопроводах. Это позволит продлить срок службы дорогостоящего оборудования, сэкономить ресурсы, повысить комфорт. Простота монтажа и обслуживания редуктора даёт возможность использовать это полезное устройство без привлечения сторонних специалистов, поэтому если вы переживаете за своё имущество, не откладывайте монтаж РДВ на «потом».

Что такое регулятор давления

Главная > Публикации > Статьи > Регуляторы давления прямого действия. Обзор

Регуляторы давления прямого действия.

Часть1. Обзор типов и функций.

Регулятор давления прямого действия – это автоматически действующее автономное устройство, состоящее из регулирующего клапана, снабженного приводом, управляемым чувствительным элементом, реагирующим на давление рабочей среды, без применения постороннего источника энергии

Регуляторы давления прямого действия представляют собой конструкции автоматически действующей арматуры, снабженные чувствительным элементом, управляющим приводом плунжера. Чувствительным элементом (датчиком командных сигналов) служит резиновая мембрана или поршень. Силовое (компенсирующее) воздействие на регулирующую систему, включающую чувствительный элемент, осуществляется грузом или предварительно настроенной пружиной. Действие регулятора основано на использовании энергии рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. С изменением давления на контролируемом участке изменяется степень открытия регулирующего органа регулятора в сторону, необходимую для восстановления исходного давления.

Классификация регуляторов давления прямого действия

Можно выделить три категории регуляторов давления, зависимости от того, в какой точке регулируется давление:

1. Регуляторы давления «после себя» (редукционные клапаны) – регулируют давление в точке, расположенной за клапаном, путем перекрытия потока среды для обеспечения заданного значения давления. Отбор среды в точке регулирования может быть как внешним (с помощью импульсной трубки), так и внутренним, через технологические отверстия внутри клапана. Регуляторы давления «после себя» предназначены для защиты от высоких давлений технологической арматуры и аппаратуры низкого давления, расположенных за клапаном.

Схема установки:

2. Регуляторы давления «до себя» (перепускные клапаны) — это устройство, предназначенное для поддержания давления среды до клапана на требуемом уровне путём перепуска её через ответвление трубопровода или байпас. Они предназначены защиты систем энергоснабжения от нарастания дифференциального или избыточного давления путем перепуска излишнего количества теплоносителя из подачи в обратный трубопровод. Также при использовании перепускного клапана на байпасе насоса кроме регулирования напора обеспечивается работа насоса даже если система будет полностью перекрыта (исключается работа «на нагрузку»).

Схемы установки:

3. Регуляторы перепада давления (дифференциального давления) – предназначены для поддержания постоянного перепада давления на оборудовании путем ограничения избыточного давления при частичном закрытии двухходового регулирующего клапана, который таким образом принимает на себя повышенную потерю давления. Применяются в системах центрального теплоснабжения, на распределительных сетях центрального отопления, как балансировочная арматура в местах с различными доступными давлениями.

Схемы установки:

Регуляторыдавления имеют сравнительно простую конструкцию и, как правило, не требуют посторонних источников энергии, длинных элек­тро- или пневмокоммуникаций. Груз или пружина обеспечивают компенсирующие (силовое) воздействие на подвижную систему, заставляя плунжер перемещаться, а мембранный или поршневой привод ограничивает перемещение плунжера в зависимости от давления среды на контролируемом участке.

Наиболее часто регулятор давления состоит из седельного клапана, снабженного мембранным пружинным приводом, рычажно-грузовые привода, которые применялись ранее, в настоящий момент встречаются очень редко и как правило на старых моделях. Мембрана в данном случае играет роль не только привода, но и роль чувствительного элемента. Производители регуляторов в зависимости от расчетов и поставленных задач применяют формованные мембраны различных диаметров. Здесь необходимо учитывать, что мембрана большого диаметра образует элемент повышенной чувствительности, при котором малые изменения давления будут приводить к резким перемещениям плунжера с большой амплитудой колебаний, когда возникает опасность работы регулирующего органа с ударами плунжера о седло. Малая плоская мембрана в свою очередь создает не только менее чувствительную систему, но благодаря повышенной жесткости несколько приближает астатический характер работы регулятора с резкими перемещениями плунжера к более спокойной работе пропорционального регулятора. Благодаря этим свойствам рабочих мембран разного диаметра имеется возможность выполнить регуляторы с различными динамическим и максимальным диапазонами регулирования давления. При использовании мембраны большего диаметра мы получаем меньшее максимальное значение регулируемого давления и динамический диапазон, а при меньшем диаметре рабочей мембраны соответственно более высокие значения. Плюс к этому на данные величины существенное влияние оказывают и применяемые рабочие пружины.

В качестве примера приведем регуляторы давления серии RD122D чешской фирмы LDM. В случае использования одного и того же пружинного элемента (например красный+желтый ) у регулятора RD122D 2311 25/150-xx с мембраной 63 см 2 диапазон настройки будет 30-210 кПа для ду 15-25 и 40-220 кПа у ду 32-50, а у RD122D 3311 25/150-xx с мембраной 26 см 2 диапазон настройки составит 150-550 кПа для диаметров от 15 до 50 мм. Если заменить желтый пружинный элемент на более жесткий черный то диапазоны регулирования изменятся на следующие:

у регулятора с мембраной 63 см 2 диапазон настройки станет 60-400 кПа для ду15-25 и 70-410 кПа у ду32-50, обозначение изменится на RD122D 2411 25/150-xx;

у регулятора с мембраной 26 см 2 диапазон настройки составит 220-1000 кПа для всех диаметров, обозначение иззменится на RD122D 3411 25/150-xx .

В финале данного обзора приведем несколько моделей регуляторов давления прямого действия, производимых заводом LDM s.r.o., Чехия:

RD102 V и RD103 V – серия регуляторов давления «после себя» PN16

RD122D V – регуляторы давления «после себя» PN25

RD102 D и RD103 D – серия регуляторов перепада давления PN16

RD122D – регуляторы перепада давления PN25

Устройство и принцип работы регулятора давления

Регулятор давления газа или редукционный клапан предназначен для снижения давления в линии отводимой от основной и поддержании этого давления на постоянном уровне.

Регуляторы давления используют для поддержания давления, необходимого для работы пневматического, газового или другого оборудования.

Например, редукционные клапаны устанавливаются на баллоны с газом и позволяют настроить необходимое давление в линии отводимой к потребителю. Редукционные клапаны, установленные на баллонах часто называют редукторами давления, так как они редуцируют или снижают давление в отводимой линии (reduction – сокращение, уменьшение, снижение).

Устройство регулятора давления

Принципиальная схема регулятора давления показана на рисунке.

В корпусе клапана установлена пружина 1, поджатие который регулируется винтом 2. Пружина через мембрану 3 и толкатель 4 воздействует на седельный клапан 7, на который в противоположном направлении воздействует пружина 8.

Давление на выходе зависит от величины зазора между клапаном 7 и седлом 5, кроме того оно воздействующие на мембрану 3 через канал 6.

Представленный клапан имеет два канала входной и выходной, поэтому его называют двухлинейным.

Регулятор давления с фильтром

Это устройство совмещает в себе редукционный клапан и фильтр, который очищает сжатый воздух от примесей, частиц грязи, пыли. Подробнее об устройстве и принципе действия такого регулятора (РДФ) можно узнать здесь https://izpk.ru/reduktor-rdf-3-1-rdf-3-2.

Как работает регулятор давления?

В исходом состоянии газ поступает на вход клапана, протекает в зазоре между седлом и клапаном и поступает на выход. Величина зазора определяется степенью поджатия пружины, которое изменяется с помощью регулировочного винта. Получается, что давление на выходе зависит от давления на входе и величины зазора между клапаном 7 и седлом 5.

В случае, если давление на выходе вырастет, то под его воздействием мембрана переместится и сожмет пружину, которая, в свою очередь, переместит клапан 7, проходное сечение уменьшится. Потери давления на нем возрастут, что вызовет падение давление в отводимой линии до величины настройки.

Если давление на выходе регулятора упадет ниже установленной величины, давление с которым газ воздействует на мембрану уменьшится, в результате снизится поджатие пружины 1. Клапан 7 переместится и увеличит проходное сечение. Потери на нем снизятся, что вызовет рост давления в отводимой линии до величины настройки.

Как регулятор поддерживает давление на постоянном уровне

Получается, что величина давления в отводимой линии поддерживается на постоянном уровне, за счет изменения величины потерь на регуляторе. Регулятор настраивается с помощью регулировочного винта, который изменяет поджатие пружины 1, управляющее воздействие на клапан через мембрану оказывает давление газа из отводимой линии.

Давление на выходе регулятора определяется как разность между давлением на входе и величиной потерь давления на клапане.

Трехлинейный регулятор давления

Регулятор имеющий помимо входного и выходного каналов еще и дополнительный – для сброса воздуха при критическом повышении давления называют трехлинейным.

Конструкция этого регулятора отличается от конструкции двухлинейного наличием отверстия в мембране, которое открывается в случае если давление превысит критическую величину. В обычных условиях регулятор работает также как и двухлиненый.

Если давление на выходе возрастает до значения, достаточного чтобы переместить мембрану в крайнее верхнее положение и открыть канал сброса. Газ через этот канал отправляется в атмосферу. Давление в отводимой линии снижается до тех, пока усилия пружины не будет достаточно чтобы закрыть канал сброса.

Так как сброс избыточного давления осуществляется в атмосферу, трехлинейные регуляторы представленной конструкции используют для регулирования давления воздуха.

Таким образом, принцип действия регулятора давления газа, схож в принципом действия гидравлического редукционного клапана, показанном на видео.

Читайте также:  Электронная система управления коробкой передач
Ссылка на основную публикацию