Электронный регулятор жидкости. Регуляторы давления воды Электронные регуляторы давления

Одной из значимых частей любой промышленных систем являются регуляторы уровня жидкости. Они отвечают за подачу жидкого хладагента в емкость, в которой он поддерживается на должном уровне. Системы регулирования уровня жидкости бывают высокого (HP LLRS)и низкого (LP LLRS) давлений.

Основные отличия системы регулирования жидкости высокого давления:

поддержание уровня жидкости на линии конденсации;
наличие ресивера небольшого объема или его полное отсутствие;
критическая заправка хладагента;
применяется в водоохладителях небольшого объема (морозильные камеры небольшого объема).

Основные отличия системы регулирования жидкости низкого давления:

уровень жидкости находится на линии кипения;
используемый в системах ресивер должен быть большого объема;
значительная заправка хладагента;
применение в децентрализованных системах.

Системы регулирования уровня жидкости высокого давления (HP LLRS)

Рассчитывая систему HP LLRS, необходимо учитывать основополагающие факторы. Во-первых, по мере образования жидкости в она направляется в сторону низкого давления – в . Во-вторых, жидкость, поступающая из конденсатора, не переохлаждена (или переохлаждена незначительно). Это важно учитывать, поскольку она направляется в сторону низкого давления, и при потерях давления в будет испарятся, что является причиной снижения ее расхода.

Для уверенности, что система будет заправлена необходимым числом хладагента, следует объему заправки уделить должное внимание. Если в систему будет заправлено большее количество хладагента, то возникает вероятность затопления испарителя (), и попадания ее в компрессор, в результате чего может возникнуть гидравлический удар. При недостаточном количестве жидкого хладагента в системе пострадает испаритель. Нжно правильно рассчитать объем сосудов низкого давления теплообменника-испарителя, чтобы они были достаточно заполнены необходимым количеством хладагента, с целью исключения риска гидравлического удара.

Учитывая данные особенности, отметим, что систему HP LLRS лучше всего использовать в установках с небольшой заправкой (небольшие морозильники, водоохладители и пр.). Например, в водоохладителях, зачастую, не используют ресиверов и даже при необходимости подачи масла в маслоохладитель или монтажа пилота, их устанавливают небольшого размера.

В больших установках для регулирования уровня жидкости высокого давления вместо пилотных вентилей для основного вентиля PMFH применяют поплавковые SV 1 и SV 3. Как только уровень жидкости в ресивере превышает норму, то поплавковый вентиль SV 1 направляет сигнал на открытие в основной вентиль PMFH.

При использовании конденсатора в виде пластинчатого теплообменника, уровень жидкости можно регулировать поплавковым вентилем HFI (1). В некоторых ситуациях возникает необходимсть соединения выпускной трубы в сторону высокого давления. Благодаря такому несложному приему можно достичь желаемой производительности, даже если вентиль HFI находится на расстоянии от конденсатора.

Во время планирования схемы системы регулирования уровня жидкости сигнал направляется или от реле AKS 38 (двухпозиционное реле уровня жидкости) или от датчика AKS 41 (датчик уровня жидкости). Сигнал принимает электронный контроллер ЕКС 347, регулирующий инжекторный клапан.

Для регулирования подачи жидкости могут использоваться:

регулирующий вентиль AKVA с широтно-импульсной модуляцией. Применяется данный вентиль только в системах, в которых допустима пульсация давления;
вентиль REG, выполняющий роль регулирующего вентиля, а также соленоидного с двухпозиционным регулированием;
модулирующего вентиля ICМ с электроприводом ICAD.

Согласно приведенной схеме датчик уровня жидкости AKS 41 (6) направляет сигнал на контроллер уровня жидкости ЕКС 347 (5). В качестве регулирующего вентиля служит вентиль с электроприводом ICМ (3).

Система регулирования уровня жидкости низкого давления (LP LLRS)

Разрабатывая такую систему как LP LLRS, следует особое внимание уделять двум факторам: ресиверу и уровню жидкости. Подбирая ресивер для такой системы, необходимо учитывать, что его размеры должны быть довольно большими, чтобы накапливать жидкий хладагент из испарителей. Объем жидкого хладагента меняется с изменением тепловой нагрузки. Одни из испарителей могут дренироваться во время оттаивания, а другие - быть закрытыми для техобслуживания.

В сосудах низкого давления (кожухотрубный испаритель) уровень жидкости должен находится на одинаковом уровне. Данный фактор свидетельствует о стабильной работы системы. Если уровень в отделителе жидкости слишком высокий, то это может стать причиной гидравлического удара в компрессоре. При низком уровне жидкости возникает вероятность кавитации в насосах системы циркуляции хладагента.

Учитывая данные факторы, отметим, что системы регулирования уровня жидкости низкого давления преимущественно применяются в децентрализованных системах охлаждения, поскольку имеют несколько испарителей и высокий уровень заправки хладагента (холодильные склады). Установки подобного рода с системой LP LLRS работают стабильно, даже в том случае, когда объем необходимого для заправки хладагента сложно определить.

В свою очередь системы регулирования уровня жидкости высокого давления (HP LLRS) используются в компактных установка (водоохладителях). По сравнению с системами LP LLRS они меньше стоят, а также отличаются большей надежностью и безопасностью.

Выводы

В. Васильченко, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
В. Соболев, руководитель технического отдела ЗАО «ГидраПак Холдинг»

Рабочие органы и исполнительные механизмы мобильных машин и механизмов с гидроприводом, применяемые в промышленном и гражданском строительстве, при ремонте и содержании дорог, в лесозаготовительном производстве, в коммунальном хозяйстве и т. д., приводятся в движение гидроцилиндрами или гидромоторами.

Управление расходом рабочей жидкости

Для изменения скорости движения штоков гидроцилиндров двустороннего действия или частоты вращения приводных валов реверсивных гидромоторов применяют гидроаппараты, управляющие расходом рабочей жидкости (РЖ), которые в зависимости от свойств разделяют на два основных конструктивных исполнения: дросселирующие и регулирующие.

Дросселирующие гидроаппараты предназначены для создания гидравлического сопротивления потоку путем дросселирования расхода РЖ, который в свою очередь зависит от потери давления. К дросселирующим гидроаппаратам относятся синхронизаторы расходов (делители и сумматоры потока) и гидродроссели нерегулируемые и регулируемые, в том числе с обратным клапаном или без него.

Регулирующие гидроаппараты предназначены для поддержания заданного значения расхода независимо от значений перепада давлений в подводимом и отводимом потоках РЖ. К регулирующим гидроаппаратам относятся регуляторы расхода двухлинейные с изменяемым расходом на выходе и со стабилизацией в зависимости от температуры РЖ и трехлинейные с изменяемым расходом на выходе со сливом избыточного расхода в другую гидролинию или в бак гидросистемы.

Большинство дросселирующих гидроаппаратов представляют собой местные гидравлические сопротивления, в которых изменение расхода зависит от площади проходного сечения вследствие потери давления Р из-за деформации потока РЖ.

Дроссельное регулирование

При дроссельном регулировании расхода (обычно в контурах с насосами постоянной подачи) скорость движения исполнительных механизмов регулируют, изменяя проходное сечение дросселей. В этом случае используются три основные схемы установки дросселя в гидросистеме: на входе, на выходе и в ответвлении (рис. 1).

При анализе гидросистем установлено, что при дроссельном регулировании расход меняется в зависимости от давления, создаваемого внешней нагрузкой. Соответственно скорость исполнительного механизма и ΔР также зависит от внешней нагрузки и от формы и длины дросселирующей щели: конический дроссель, продольная канавка треугольной или прямоугольной формы, щелевой дроссель или кольцевой дроссель.

Дроссельные схемы регулирования скорости из-за больших потерь мощности малоэффективны, особенно при эксплуатации гидроприводов большой мощности. Однако дроссельное управление расходом проще и дешевле, поэтому для привода машин небольшой мощности или редко включаемого привода, например для плавного пуска и остановки машины, нередко применяют дроссельное регулирование, при котором часть РЖ сливается в бак, а ее энергия преобразуется в тепло, нагревая РЖ в гидросистеме.

На рис. 2, а, б показаны условное обозначение и продольные сечения двухлинейных регулируемых дросселей, предназначенных для встраивания в трубопроводы гидросистем.

Эти регулируемые дроссели с коническим запорным элементом патронного исполнения предназначены для регулирования расхода РЖ в обоих направлениях. Типичное применение – регулирование скорости движения штоков гидроцилиндров и частоты вращения гидромоторов. Дроссель регулируемый типа 2CR30 имеет встроенный обратный клапан, который свободно пропускает поток РЖ в одном направлении, но с дросселированием потока в обратном направлении. Вращением запорного элемента можно изменять проходное сечение дросселя и регулировать расход РЖ приблизительно пропорционально виткам резьбы, а также использовать дроссель как запорный клапан. На рис. 3 показаны условное обозначение и общие виды регулируемых дросселей с обратными клапанами.

Эти регулируемые дроссели применяют для дросселирования потока в одном направлении и свободного прохода потока в обратном направлении. Дроссели имеют два дросселирующих золотника с регулировочными винтами и два обратных клапана, встроенных в корпус. Поток РЖ от насоса проходит под низким давлением через обратный клапан от входного отверстия V к отверстию Р , соединяемому с гидродвигателем (см. графическое обозначение). Обратный поток РЖ от Р к V проходит при переменном дросселировании в зависимости от регулирования дросселирующим золотником. Примеры применения регулируемых дросселей в типовых гидравлических схемах приведены на рис. 4.

Регуляторы расхода

Эти устройства применяются для поддержания постоянного расхода независимо от изменения давления. Принцип работы регулятора расхода показан на рис. 5. Регулятор расхода состоит из следующих основных элементов: дозирующего дросселя 1 и компенсатора давления 2 с пружиной 3. Изменение температуры и соответственно вязкости РЖ изменяет перепад давления. Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяется специальная форма дросселирующей щели.

Тип регулятора расхода зависит от конструкции компенсатора давления. Если компенсатор давления расположен последовательно с дозирующим дросселем, гидроаппарат является двухлинейным регулятором расхода, если параллельно – трехлинейным регулятором расхода.

В двухлинейных регуляторах расхода дозирующий дроссель и компенсатор давления расположены последовательно. При этом компенсатор давления может располагаться перед дросселем на входе (рис. 6, а) или после него на выходе (рис. 6, б). На рис. 6, а видно, что управляющая А1 и дозирующая А2 дросселирующие щели расположены последовательно. Золотник компенсатора нагружен справа давлением Р2 и слева давлением Р3 и усилием пружины FF.

Перепад давления на регулируемом дросселе в двухлинейном регуляторе расхода является отношением усилия регулируемой пружины регулятора давления FF к торцовой площади золотника АК и не зависит от последовательности расположения компенсатора давления: перед дросселем или после него.

На рис. 7 показаны условное обозначение и принцип работы двухлинейного регулятора расхода с компенсатором давления на выходе. Из рис. 7, б видно, что дозирующий дроссель и компенсатор давления двухлинейного регулятора расхода расположены последовательно. Место расположения компенсатора давления (на входе или на выходе) в двухлинейных регуляторах расхода определяется конструктивными соображениями.

Рассмотрим особенности применения двухлинейных регуляторов расхода при дросселировании потока РЖ: на входе (первичное управление), на выходе (вторичное управление) и в ответвлении.

При управлении расходом РЖ на входе (см. рис. 1, а) регулятор расхода устанавливают в напорной гидролинии насоса после предохранительного клапана, перед гидродвигателем. Эта схема дросселирования рекомендуется для гидросистем, в которых регулируется скорость движения гидродвигателя, преодолевающего противодействующее усилие (положительное сопротивление). В этом случае перед регулятором расхода действует нагрузка, определяемая внешним сопротивлением на гидродвигателе.

Недостатком этой схемы является необходимость настройки предохранительного клапана, установленного перед регулятором расхода, на максимально возможное давление в гидродвигателе. В результате насос постоянно работает под максимальным давлением, даже когда гидродвигатель преодолевает небольшую нагрузку. Кроме этого потери мощности при дросселировании потока превращаются в нагрев РЖ, которую необходимо охлаждать для стабилизации теплового режима.

При управлении расходом РЖ на выходе (см. рис.1, б) регулятор расхода устанавливают на выходе из гидродвигателя перед баком. Такая схема управления расходом рекомендуется для гидросистем с попутной рабочей нагрузкой (отрицательной), которая стремится перемещать шток гидроцилиндра или вращать вал гидромотора быстрей, чем скорость потока РЖ, определяемая подачей насоса. Сохраняется основной недостаток схемы дросселирования – необходимость настройки предохранительного клапана на максимальное давление и воздействие максимального давления на уплотнительные элементы гидроцилиндра даже при холостом ходе, т. е. с более высоким уровнем трения.

При управлении расходом в ответвлении (см. рис. 1, в) регулятор устанавливают паралелльно гидродвигателю. В этой схеме регулятор ограничивает расход РЖ, поступающей в гидродвигатель, путем перепуска части потока, нагнетаемого насосом, в бак гидросистемы. Если рабочий орган доходит до упора, давление в гидросистеме ограничивается настройкой предохранительного клапана, и слив потока РЖ через клапан вновь преобразуется в нагрев.

Преимуществом этой схемы регулирования расхода является ограниченное рабочее давление, которое определяется внешней нагрузкой на рабочем органе или на исполнительном механизме. При этом меньше мощности преобразуется в нагрев РЖ, а выделяемое при дросселировании тепло отводится в бак гидросистемы.

Из приведенного выше сравнения дросселирующих и регулирующих гидроаппаратов управления расходом РЖ следует явное преимущество регуляторов расхода, которые представляют собой комбинацию дросселя с регулятором, поддерживающим постоянный перепад давления на дросселирующей щели.

В отличие от двухлинейных регуляторов расхода, дозирующие А 2 и управляющие А 1 отверстия в трехлинейных регуляторах расхода расположены не последовательно, а параллельно.

Водоснабжение жилища относится к сложным гидротехническим сооружениям, организация которых должна проводиться по всем правилам.

Аварии в системе могут происходить как из-за ошибок при монтаже труб или сантехнических приборов, так и вследствие нарушения правил эксплуатации. К последним относится и такое распространенное явление, как скачки давления в трубопроводе, для борьбы с которыми применяются специальные приборы ― регуляторы давления.

Назначение регуляторов давления

Приборы способны выполнять одновременно ряд важных функций. Первая из них – предупреждение повышения давления. Практически все бытовые сантехнические приспособления способны работать в режиме до 3 атм. Превышение этого параметра чревато перегрузками для системы водоснабжения дома. Как результат, заметно снижается срок работы функциональных узлов на стиральных и посудомоечных машинах, уменьшается надежность соединительных переходников, прокладок.

Регуляторы давления предотвращают гидравлические удары. Речь идет о резких перепадах давления воды, возникающих из-за неполадок насосного оборудования или неправильного использования задвижек. Гидроудары могут приводить к весьма плачевным последствиям, включая порывы трубопровода и поломки котельных агрегатов. Иногда скачки давления настолько большие, что взрывается бойлер.

Еще одной полезной функцией выступает экономный расход воды. Регулируя давление воды , можно существенно снизить ее потребление. Например, если уменьшить напор с 6 до 3 атм, экономия может достигнуть 20-25% (во время открывания крана будет выпускаться струя меньшего объема).

Гидрорегуляторы помогают уменьшить шум при использовании смесителей и кранов. Причина надоедливого гудения арматуры кроется в повышенном давлении, из-за чего напор воды после открывания вентиля приобретает граничную силу. Благодаря регулятору давление воды становится стабильным и уменьшается до оптимальных значений.

В случае порыва трубопровода водные потери снизятся, поскольку прибор реагирует на падение давления снижением водоподачи. В основном регуляторами (редукторами) оснащаются системы водоснабжения частных домов, где они в паре с гидроаккумулятором коммутируются к циркуляционному насосу.

Особенности устройств

Регуляторы давления воды представлены на рынке сантехнического оборудования несколькими разновидностями. По месту установки приборы разделяются на две группы:

«до себя». Напряжение потока стабилизируется перед редуктором;
«после себя». Водяное давление стабилизируется за точкой установки.

Вне зависимости от принципа работы, любое реле давления состоит из следующих конструктивных элементов:

клапана (поршня). Выполняет функцию сердцевины прибора;
пружины (мембраны);
корпуса. Может быть чугунным, латунным или стальным.

Кроме стандартного набора деталей, некоторые модели дополнительно комплектуются манометром, фильтром грубой очистки, воздушным клапаном и шаровым краном.

По пропускной способности регуляторы разделяются на бытовые (0,5-3 м3), коммерческие (3-15 м3) и промышленные (свыше 15 м3).

Виды регуляторов

По принципу действия РВД бывают поршневыми, мембранными, проточными, автоматическими и электронными.

Поршневые

Наиболее простые по конструкции клапаны давления воды (их также называют механическими). Регулировка давления проводится компактным подпружиненным поршнем благодаря уменьшению или увеличению проходного канала. Чтобы настроить выходящее давление воды, в приборе предусмотрен специальный вентиль: вращая его, можно ослаблять или сжимать пружину.

К слабым сторонам поршневых регуляторов относят их чувствительность к наличию мусора в воде: засорение поршня является главной причиной поломок. Для предотвращения подобных явлений в комплект редуктора обычно входит специальный фильтр. Еще один недостаток – большое число подвижных механических узлов, что сказывается на степени надежности редуктора. Поршневой прибор способен регулировать давление в режиме 1-5 атм.

Мембранные

Очень надежные и неприхотливые приборы, дающие возможность проводить регулировку напора воды в широких пределах (0,5-3 м3/час). Для бытовых условий это очень приличный показатель.

Сердцевиной приспособления является подпружиненная мембрана: во избежание засорения для ее установки используется автономная герметичная камера. Отдача от сжимающейся или разжимающейся пружины передается небольшому клапану, который отвечает за величину сечения выходного канала. Стоимость мембранных ограничителей достаточно высокая. Из-за сложности замены эта процедура обычно выполняется опытными сантехниками.

Проточные

Особенностью этой модели регуляторов давления воды выступает то, что в ней полностью отсутствуют подвижные элементы. Это благотворно сказывается на надежности и продолжительности службы приборов.

Давление понижается благодаря хитросплетению узких каналов. Вода при прохождении многочисленных поворотов разделяется на отдельные рукава, в конце снова сливаясь в один, но не такой быстрый. В бытовом применении проточные редукторы можно встретить в оросительных системах. Недостатком прибора считается нужда в дополнительном регуляторе на выходе.

Автоматические

Узел небольших размеров, состоящий из мембраны и пары пружин. Для изменения силы сжатия используются специальные гайки. Когда вода на входе имеет слабый напор, это приводит к ослабеванию мембраны. Усиление давления в трубе провоцирует увеличение сжатия.

Под воздействием пружины контакты на автоматическом редукторе давления то размыкаются, то опять замыкаются. Это, в свою очередь, включает и выключает циркуляционный насос принудительной системы водоснабжения. Конструкция автоматических РВД в основном дублирует мембранные приборы, отличаясь лишь наличием двух коррекционных винтов для установки диапазона рабочего давления.

Электронные

Специальный механизм осуществляет слежение за напором воды в трубе, для чего используется датчик движения. После обработки полученных данных принимается решение о включении насосной станции. Электронный регулятор заблокирует включение помпы, если трубопровод не заполнен водой. В состав конструкции входят основной корпус, датчики, электронная схема платы, коммутационная втулка (благодаря ей включается подающий провод) и резьбовые патрубки для подключения к системе.

В конструкции стабилизатора имеется удобный дисплей для отображения характеристик водного потока. Механические регуляторы иногда не в состоянии эффективно защитить систему от сухого хода, из-за чего приходится постоянно контролировать ее на наличие воды. В отличие от них электронные модели с контроллером способны постоянно отслеживать заполнение водой. Редукторы данного типа работают практически бесшумно, надежно защищая все узлы от гидравлических ударов.

Особенности монтажа

Как гласят нормы для водопроводных и канализационных систем, регулятор давления воды должен монтироваться на входе между запорным вентилем и счетчиком. В таком случае гарантируется надежная защита всех гидротехнических приспособлений, включая приборы учета и фильтрации.

Правила установки в квартире

Чаще всего редуктор давления воды в квартирах нужен для подстраховки – уменьшения напора в трубе.

Обратите внимание! Оптимальная точка монтажа – на стояк, сразу за счетчиком и узлом фильтрации.

Первым делом проводится сборка устройства с обязательной установкой на боковые отверстия заглушек. В дальнейшем на эти патрубки монтируются манометры. Лучше всего расположить водопроводную трубу горизонтально: РВД в такой схеме до и после себя имеет по запорному вентилю. Редуктор при установке в квартирах должен позиционироваться строго вертикально (монтаж по горизонтали или с наклоном строго запрещен).

Установка квартирного реле во многом напоминает аналогичную процедуру с приспособлением учета горячей и холодной воды или фильтром грубой очистки. Для обозначения направления движения жидкости корпус изделия маркируется указательной (посадочное место для манометра расположено в верхней части корпуса). Приступая к монтажным работам, перекрывают подачу воды, заранее предупредив об этом соседей (если установка проводится на стояке). Работа на полипропиленовых трубах потребует применения специальных переходников (как правило, они идут в комплекте к изделию).

В некоторых случаях нелишним будет включить в обвязку регулятора входную запорную арматуру, оснащенную сетчатым фильтром. Обязательным условием является присутствие на регуляторе давления воды шарового крана. Все соединительные стыки во избежание протеканий должны быть хорошо уплотнены, для чего используют паклю или ФУМ-ленту. Установив уплотнитель, соединения затягивают газовым ключом. При этом важно не переусердствовать, учитывая тот факт, что в большинстве случаев используются латунные крепежные гайки, обладающие средней прочностью. Установочные работы достаточно сложны, поэтому при отсутствии должного опыта для их выполнения приглашаются профессиональные сантехники.

Специфика монтажа РВД в частном доме

Водяной регулятор давления в частном доме несет ту же функциональную нагрузку, что и в квартире. Разница заключается лишь в наличии в системе помпы, поддерживающей необходимый напор. РВД в комбинации с насосным оборудованием устанавливается таким образом, чтобы манометр смотрел вверх. Точка монтажа прибора ― место, где домашняя система соединяется с магистральной трубой или подачей от скважины (после водомера). Для простоты установки некоторые производители поставляют в продажу регуляторы в комплекте с насосом.

При организации обвязки регулятора важно не забыть о фильтре грубой очистки (если он не присутствует в схеме изначально). Точка монтажа фильтра ― вход в домовую трубу. С обеих сторон (как и в квартирах) РВД оснащается запорной арматурой. Чтобы стабилизировать силу потока, после обвязки прибора производят установку прямой линии (длина этого участка – 5 рабочих диаметров). Все работы должны выполняться человеком с соответствующими навыками.

Настройка и обслуживание

Специальными нормами по эксплуатации бытовых систем водоснабжения водяное давление на выходе рекомендовано в пределах 2-3,5 кг/см2. Получить такой режим можно только методом регулировки редуктора давления воды. Скорость действия различных моделей РВД отличается. Протекание системы провоцирует понижение силы напора примерно на 1,5 атм (точный показатель зависит от специфики контура). По прошествии нескольких секунд наблюдается повышение давления до показателя ниже среднего. Идеальный параметр выходного значения должен уступать входному не менее чем на 1,5 кг/см2, иначе это приведет к заметному торможению скорости движения жидкости по трубам.

Эти нормы важно учитывать, настраивая редукторы давления воды. Определить, что редуктор работает некорректно, помогут парные манометры или контрольный забор жидкости перед регулятором давления. Настроить РВД можно, только если система находится в рабочем тонусе и в ней имеется нужный напор жидкости. Создав подобные условия, по ходу вращения регулировочных винтов можно легко определить все происходящие изменения показателей (это отобразится на манометре). Без измерительного прибора подобные манипуляции проводить не рекомендуется, так как это может привести к нарушению заводских настроек.

По ходу эксплуатации РВД необходимо контролировать давление в системе. Если выходные параметры прибора не поддаются регулировке, скорее всего, повредилась мембрана. Иногда по стыкам на корпусе начинает просачиваться вода. Любые признаки поломки служат сигналом к демонтажу и разборке прибора. Чаще всего мембрана травмируется ржавой пружиной или штоком. Эти узлы, наряду с уплотнителями, можно найти в комплектах для ремонта, которые можно приобрести в сантехническом магазине.

При реконструкции или устройстве новой системы водоснабжения обычно планируется размещение всех приборов потребления воды и необходимых конструктивных элементов. Большинство этих элементов системы водоснабжения имеют достаточно строгие требования к условиям эксплуатации, нарушение которых приводит к снижению срока службы. К таким требованиям относится максимально допустимое давление в трубопроводах. При резком повышении напора в системе или гидроударах приборы потребления воды могут выйти из строя. Чтобы исключить возникновение подобных проблем необходимо установить в системе водоснабжения регулятор давления воды (РДВ). Об этом устройстве и пойдет речь в сегодняшнем обзоре.

Читайте в статье:

Что такое регулятор давления воды в системе водоснабжения квартиры и дома

Основной функцией, которую выполняют ограничители водяного давления, является стабилизация напора в системе и поддержание его на заданном уровне, предохраняя магистраль и приборы потребления от высоких нагрузок и гидроударов. РДВ представляет собой предохранительный механизм в металлическом корпусе с входным и выходным резьбовым соединением. Устройство может снабжаться манометром и регулировочным винтом для настройки силы напора воды.

В частных домовладения для поддержания в системе водоснабжения постоянного напора требуется два обязательных устройства – и гидроаккумулятор. Эти элементы через магистраль присоединяются к помпе, причем реле давления воды в системе водоснабжения располагается между и насосом.

Устройства конструктивно делятся на два вида:

корректирующие силу напора жидкости в трубопроводе до РДВ (сантехники называют такой регулятор – «до себя»);
стабилизаторы водяного давления, приводящие в норму напор в магистрали смонтированной за прибором («после себя»).

Регулятор первого типа способен автоматически поддерживать необходимый напор воды в магистрали за счет изменения проходного сечения клапана, который держится открытым до установления заданного давления в системе водоснабжения. Данный тип редуктора в основном устанавливают на насосных узлах, в системах отопления и т.д.

Для стабилизации напора воды в бытовых трубопроводах используется регулятор типа «после себя». Устройство стабилизирует давление в системе водоснабжения так же, как и РДВ первого типа, но работает совершенно по-другому.

С принципом работы реле для стабилизации напора воды можно ознакомиться, посмотрев видео:

Устройство для стабилизации характеризуется несколькими признаками:

способ подключения к водоснабжению. В системах водопровода частных домов и квартир устанавливают РДВ с резьбовым (муфтовым) способом подключения, который оптимален для труб диаметром 1-2″. Для большего диаметра применяют редукторы с фланцевым типом соединения;
диапазоном регулировки;
максимальным уровнем напора воды на выходе;
максимальным диапазоном температур холодного водоснабжения до +40˚C, а горячего до +70˚C.

Бытовой регулятор имеет производительность не более 3 м 3 /ч. Для водных трубопроводов промышленного назначения требуются устройства с более высокой производительностью.

Устройство и принцип работы РДВ

Прежде чем рассматривать то, как работает редуктор давления воды, следует знать сферы применения данного устройства. РДВ оснащаются:

технологические и коммунальные магистрали водоснабжения;
противопожарные водопроводы и системы пожаротушения;
водозаборные станции;
насосные станции магистральных трубопроводов;
мелиорационные и оросительные системы.

Несмотря на то, что принципы работы регулятора перепадов давления могут отличаться, в зависимости от типа устройства, практически все РДВ имеют одинаковую конструкцию:

основной рабочий элемент (клапан, поршень);
пружина и мембрана;
механическое или электронное управление;
пропускная способность бытовых устройств составляет 0,5-3 м 3 , коммерческих – 3-15 м 3 , промышленных – >15 м 3 ;
корпус из чугуна, латуни, стали с хромированным или никелированным покрытием.

Принцип работы редуктора давления воды аналогичен функционированию вентильного крана: поршень со штоком в своем посадочном месте создают заданный просвет, благодаря чему создается напор жидкости необходимой силы. При неподвижном поршне на выходе давление изменяется пропорционально силе потока на входе, а в РДВ положение клапана зависит от соотношения текущего напора и жесткости пружины. Настройка регулятора выполняется благодаря «пилотному контуру»: при увеличении силы напора рабочей среды происходит перенаправление потока воды на мембрану, опускающую шток с поршнем, тем самым уменьшая проходное сечение.

Кроме стандартного механизма регулировки в некоторых современных моделях РДВ могут устанавливаться дополнительные устройства:

манометр;
фильтр грубой очистки;
воздушный подрывной клапан;
шаровой кран.

Видео: принцип действия редуктора

Виды устанавливаемых в системах водоснабжения редукторов давления воды

Современный рынок предлагает самые разнообразные модели регуляторов напора воды бытового и промышленного назначения. Редукторы, понижающие давление воды делятся на два типа – поршневые и мембранные.

Механические клапаны для воды

Механические или поршневые редукторы давления воды являются наиболее распространенным типом регуляторов. Популярность вызвана самой низкой стоимостью среди подобных устройств. Регулировка напора в системе водоснабжения осуществляется при помощи подпружиненного поршня, который изменяет проходное сечение трубы. Регуляторы водяного давления имеют диапазон настройки напора воды на выходе – 1-5 атм.

Основной недостаток, которым обладает механический регулятор давления воды – это наличие подвижных деталей, которые подвержены износу, что приводит к выводу оборудования из строя. К тому же, поршневой редуктор для водопровода сильно чувствителен к различным механическим примесям в воде, которые присутствуют в бытовых и промышленных магистралях.

Мнение эксперта

Спросить у специалиста

“Именно по этой причине поршневые редукторы снабжаются фильтром грубой очистки. Сила напора на входе поршневого регулятора давления воды – 25 бар.”

Мембранные редукторы давления воды

Решая для себя какие лучше покупать редукторы давления – поршневые или мембранные нужно сначала разобраться, что из себя представляют устройства второго типа. Регуляторы данного типа выполняют свою функцию посредством мембраны с пружиной, заключенной в герметичную камеру. При повышении силы напора в системе водоснабжения происходит сжатие пружины и воздействие на клапан, который уменьшает водный поток в трубах, а при снижении на входе все происходит наоборот.

Мембранный регулятор давления воды довольно надежное устройство, неприхотливое в эксплуатации с большим диапазоном регулировки напора в магистралях водоснабжения. Также эти устройства отличаются высокой стоимостью. Однако мембранные редукторы имеют такие недостатки как: большое количество подвижных элементов и сложность процедуры замены.

Существуют также регуляторы и проточного типа, отличительной чертой которых является отсутствие подвижных элементов, что в свою очередь положительно сказывается на надежности и долговечности редукторов. Выравнивание силы напора происходит вследствие потери скорости водного потока из-за прохождения внутреннего лабиринта устройства. В быту такие регуляторы используются практически во всех видах оросительных систем. Недостатком таких устройств считается необходимость включения на выходе дополнительного редуктора.

Также РДВ делятся по типу управления на электронные и автоматические.

Автоматические РДВ в системе водоснабжения

Современный рынок предлагает большой выбор устанавливаемых в системах водоснабжения автоматических регуляторов давления воды. Регулировка водного напора в трубопроводе осуществляется посредством специального реле. Автоматический редуктор – это довольно компактный блок с мембраной и двумя пружинами, сила сжатия и выпрямления которых регулируется посредством гаек. Мембрана реагирует на входное давление воды, и при слабом напоре пружина ослабевает, а при максимальном – сжатие становиться сильнее. Оказываемое на пружины воздействие приводит к размыканию (замыканию) контактов автоматического регулятора давления воды для насосов, запуская или останавливая помпу.

Реле помогает стабилизировать давление в сети водоснабжения и автоматизировать управление насосом.

Электронные регуляторы давления

Специальное устройство мониторит текущую силу напора рабочей среды, путем сбора данных датчика и движения воды, после чего приводит в действие (при необходимости) помпу. Благодаря электронному контроллеру давления воды обеспечивается защита насосного оборудования от включения при отсутствии жидкости в водопроводной магистрали.

Электронные регуляторы давления воды для насосов состоят из основного корпуса, датчиков, электронной платы, втулки для подключения электрокабеля и патрубков с резьбой для присоединения к водопроводу. Устройство отличается бесшумной работой. Электронный датчик давления воды в системе водоснабжения также позволяет защитить оборудование магистрали от вероятных гидроударов.

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ВК (водоснабжение и канализация) ООО "АСП Северо-Запад"

Спросить у специалиста

“Электронные устройства устанавливаются до первой отметки забора жидкости. Перед запуском редуктора насосную емкость обязательно заполняют водой.”

Как выполняется установка редуктора давления воды

В требованиях, предъявляемых к водоснабжению и канализации, указано, что установку регуляторов давления воды необходимо выполнять на входе сразу после запорной арматуры до приборов учета. При таком расположении редуктор защитит все гидротехническое оборудование, в том числе водяной счетчик и фильтровочные узлы.

Как правильно разместить в квартире регуляторы давления воды

Для стабилизации напора воды и исключения перебоев в бытовых системах водоснабжения необходима установка специального редуктора. Квартирный регулятор давления также позволит исключить возможные поломки оборудования вследствие гидроударов. Большинство владельцев квартир уже почувствовали преимущества установки подобных регулирующих устройств.

Так как в квартирах редуктор давления воды устанавливается для снижения напора в магистрали, то монтировать его стоит к стояку за прибором учета и . Желательно, чтобы водопроводная труба находилась в горизонтальном положении, а сам регулятор располагался между двумя запорными вентилями. Редукторы на воду в квартирах должны устанавливаться в строго вертикальном положении (горизонтальная или наклонная установка недопустима).

Монтаж РДВ практически не отличается от установки прибора учета воды или сетчатого фильтра. Как правило, направление потока рабочей среды обозначено стрелкой на корпусе устройства, а манометр или гнездо для его подключения находится всегда сверху редуктора.

Перед установкой регулятора необходимо в первую очередь перекрыть воду (желательно предупредить соседей, если дело коснется магистральной стояковой трубы). При необходимости устанавливается входная запорная арматура, к которой будет присоединен фильтр механической очистки. Обязательно нужно установить на РДВ шаровой кран.

Все места соединений нужно тщательно прогерметизировать. Во избежание повреждения регулятора уплотнительные работы желательно проводить с применением пакли, чтобы снизить вероятность образования протечек.

Устанавливать в квартире редукторы на воду можно и самостоятельно (при наличии опыта), но лучше монтаж доверить профессионалам.

На заметку! Использование РДВ предохраняет бытовые гидротехнические приборы и систему водопровода от гидроударов, поломок и аварийных ситуаций.

Правильная установка РДВ в частном домовладении

Устройства РДВ для частного дома выполняют ту же функцию, что и для квартирных магистралей, с той лишь разницей, что в водопроводных системах коттеджей присутствует насос. Регуляторы давления воды для монтируются манометром вверх в точке подключения домашней сети к трубопроводу (желательно за водомером). Помимо того необходимо предусмотреть врезку в систему фильтра грубой очистки (если это не было сделано ранее), который устанавливается на входе в домашнюю магистраль. Перед регуляторами давления воды на насосах и за ними монтируют запорную арматуру.

После устройства для стабилизации напора жидкости следует выполнить прямой участок трубопровода длиной не менее пяти рабочих диаметров. При наличии минимальных навыков в сантехнике можно установить на входе в дом регулятор давления воды самостоятельно, но для гарантии качества монтаж прибора лучше поручить опытному специалисту.

Решая для себя вопрос – устанавливать регулятор до счетчика или после, стоит посмотреть это видео

Регулировка редукторов давления воды в системах водоснабжения

Наиболее оптимальной считается сила напора на выходе на уровне 2-3,5 кг/см 2 . Добиться такого значения сложно, поэтому следует разобраться, как отрегулировать редуктор давления воды.

У различных типов и моделей редукторов разное быстродействие. В случае протечки напор снижается на 1,5-1,2 атм. в зависимости от действующей установки. Спустя несколько секунд напор увеличивается, до уровня ниже статического. Идеальный напор на выходе должен быть минимум на 1,5 кг/см 2 меньше входного, в противном случае движение воды в трубопроводе сильно замедлится. Это необходимо принимать во внимание, выполняя в квартире регулировку редукторов давления воды.

Плохую работу редуктора можно заметить лишь при наличии парных манометров или водозабора устроенного до регулятора давления. Обслуживание РДВ состоит в промыве встроенного фильтра и промывке механизма. В том случае если это не дает результатов, то дело в механической неисправности или износе деталей. Визуально определить состояние регулятора можно, если извлечь шток.

Регулировку регуляторов давления воды необходимо выполнять при работающей системе и наличии в ней напора. При этих условиях на манометре сразу заметно изменение параметров после выкручивания или закручивания регулировочного винта. Без манометра регулировку делать не стоит, поскольку можно сбить заводские настройки редуктора.

С регулировкой РДВ можно ознакомиться, просмотрев видеоролик:

Обзор редукторов регулировки давления воды в системах водоснабжения

Поддержание нормального давление в системе водоснабжения очень важно для нормальной эксплуатации гидротехнического оборудования. Зарубежные и отечественные производители сантехнического оборудования предлагают большой выбор оборудования для регулировки силы напора рабочей среды в системах водоснабжения. Прежде чем купить регулятор давления воды стоит для начала ознакомиться с наиболее популярными моделями и производителями.

Модельный ряд регуляторов давления воды Valtec

Модель/Изображение	Описание	Средняя стоимость, руб.
Редуктор с фильтром и манометром Valtec VT.082 1/2"	Регулятор давления Валтек VT.082. 1/2" разработан для снижения силы потока холодных и горячих сред при входах в бытовых сетях водоснабжения. Регулировка напора выполняется по принципу «после себя». Модель VT.082. 1/2" оснащена манометром для выполнения более точной регулировки выходного давления и позволяет контролировать напор воды. Настройка силы потока воды на выходе легко осуществляется при помощи отвертки, а каждый элемент редуктора может быть оперативно заменен или отремонтирован. Установку регулятора рекомендуется выполнять сразу после входной запорной арматуры перед прибором учета воды.	1043
Редуктор мембранный Valtec VT.085 1/2"	Мембранный регулятор позволяет поддерживать заданный уровень давления жидкостей, газов и прочих неагрессивных средств в системах отопления, водоснабжения, в технологических трубопроводах и превмопроводах. Стабильность заданного напора в системе поддерживается в независимости от резких скачков в основной магистрали. Отсутствие трущихся элементов в конструкции делает мембранные регуляторы менее зависимыми от чистоты рабочей среды в отличие от поршневых редукторов и более надежными. Мембрана Valtec VT.085 1/2" изготовлена из армированного EPDM.	2198
Редуктор поршневой VALTEC VT.087 1/2"	Поршневой регулятор VALTEC VT.087 1/2" разработан для снижения силы напора в магистралях, в которых в качестве рабочей среды применяется сжатый воздух, вода, теплоносители на основе гликолей и газы с температурой до +80˚C. На выходе редуктора напор не превышает установленного значения вне зависимости от перепадов давления. Регулировка выполняется в диапазоне 1-4,5 бар. Корпус устройства и все его детали выполнены из специальной качественной латуни, пружины из нержавеющей стали, а уплотнители из EPDM.	862

Отечественный регулятор давления воды РДВ

Модель/Изображение	Описание	Средняя стоимость, руб.
Регулятор муфтовый РДВ15-2А-М для холодной и горячей воды	Модель стабилизирующего редуктора РДВ 15-2А-М используется в различных системах водоснабжения для регулировки напора жидкости до нейтрального значения. Регулятор 15-2А-М состоит из латунного корпуса с подпружиненным поршнем, узлом регулировки и двумя патрубками. РДВ используют в системах водоснабжения коммунальных хозяйств и промышленности для снижения уровня давления до необходимого значения. Редуктор стабилизации позволяет существенно увеличить надежность работы гидротехнических приборов установленных после регулятора давления от гидроударов и продлить их срок эксплуатации.	1102
Регулятор муфтовый РДВ-2А-М для холодной и горячей воды	Муфтовый редуктор РДВ-2А-М для регулировки силы напора жидкости предназначен для использования в системах водоснабжения коммунальных хозяйств и промышленных объектов. В качестве рабочей среды используется вода с максимальной температурой до +70˚C. Корпус стабилизирующего регулятора выполнен из латуни.	974
Регулятор муфтовый РДВ-2-М для холодной и горячей воды	Редуктор для стабилизации давления РДВ-2-М разработан для применения в промышленных и коммунальных системах водоснабжения. Благодаря оптимизации силы потока рабочей среды достигается равномерное распределение жидкости между дальними и ближними коммуникациями от центральной магистрали, а также между этажами высотных зданий. Также увеличивается надежность работы системы и продлевается срок эксплуатации оборудования. Экономия воды при включении в магистраль регулятора давления достигает до 30%, к тому же снижается энергопотребление насосных установок.	700
Регулятор муфтовый РДВ-2А-Ф для холодной и горячей воды	Бытовой регулятор давления воды РДВ-2А-Ф выпускается в цельном латунном корпусе в виде тройника совмещенного с фильтром, который изготовлен из нержавеющей сетки. Устройство позволяет стабилизировать и выравнивать напор в системах водоснабжения с холодной и горячей жидкостью.	700

Статья

Электронный регулятор жидкости применяют для поддержания уровня хладагента в кожухотрубном испарителе (рис. 1, а), испарителе воздушного охлаждения (рис. 1, б) или в промежуточном сосуде двухступенчатой холодильной установки. В регуляторе имеется поплавковый прибор (3), который установлен на жидкостном байпасном трубопроводе, соединенном с отделителем жидкости (2) испарителя (1). Жидкий хладагент поступает по трубопроводу от конденсатора, проходит соленоидный вентиль (5), ручной дросселирующий вентиль (6) и направляется в испаритель (1) через отделитель (2). Вентиль (6) при открытом вентиле (5) регулирует поступление жидкого хладагента в испаритель. В результате кипения хладагента образуется влажный пар, который направляется через отделитель (2) по всасывающему трубопроводу (11) в компрессор.

Если компрессор не работает, соленоидный вентиль (5) перекрывает жидкостный трубопровод, а магнитный клапан (7) воздействует на клапан (9), который перекрывает всасывающий трубопровод (11). Между клапанами (7) и (9) установлен регулирующий клапан постоянного давления (8). Вентиль (5) имеет электрическое управление через прибор (3) и преобразователь (4), связанный электропроводом (10) с компрессором.

Устройство поплавкового прибора регулятора жидкости показано на рисунке 2.

Рис. 1 - Схема электронного регулирования жидкости в кожухотрубном испарителе (а) и испарителе воздушного охлаждения (б)

В случае применения соленоидного вентиля в качестве пилотного устройства (рис. 3) он получает импульсы от термореле охлаждаемого помещения или реле давления. Пока вентиль бездействует, исполнительный механизм остается закрытым, но при включении соленоида пары из испарителя начнут проходить через фильтр (1) и канал (11) в цилиндр механизма над сервопоршнем. Под давлением паров поршень опустится и откроет исполнительный механизм, который остается открытым даже если пары из цилиндра выходят непрерывно через уравнительный канал, так как падение давления через этот канал больше, чем через проходное отверстие соленоидного вентиля.

При отключении тока соленоидный вентиль закрывается, давление в цилиндре механизма понижается до тех пор, пока он не закроется.

Рис. 2 - Поплавковый прибор: 1 - водонепроницаемый металлический корпус; 2 - реле; 3 - магнитный усилитель; 4 - трансформатор; 5 -клемма заземления; 6 - соединительные зажимы; 7 - штуцер ввода кабеля; 8 - регулирующая катушка; 9 - корпус поплавка; 10 - поплавок с регулирующей трубкой; 11 - соединительные фланцы

Рис. 3 - Пилотный соленоидный вентиль: 1 - фильтр; 2 - канал входа хладагента; 3 - разгрузочное отверстие; 4 - корпус вентиля; 5 - шпиндель; 6 - корпус соленоида; 7 - якорь; 8 - катушка; 9 - клемма; 10 - клапан; 11 - канал седла клапана; 12 - канал выхода хладагента; 13 - шпиндель ручного открывания; 14 - колпачок

Модель/Изображение	Описание	Средняя стоимость, руб.
Honeywell DDS 76 1/2"	Модель DDS 76 разработана для мониторинга процесса очистки фильтра с задействованием привода обратной промывки (Z11S-A, Z11AS, Z74A-A). Реле сравнивает значения до и после фильтра и при напоре больше заданного происходит автоматическое включение привода обратной промывки. Корпус регулятора изготовлен из пластика высокого качества.	25100
Honeywell D06F-1/2" B	Регулятор для горячей воды исключает создание избыточного давления в системе бытового водоснабжения и поддерживает стабильный напор на заданном значении. Настройка редуктора выполняется поворотом регулировочной ручки, а само устройство имеет установочную шкалу. Модель оснащена патрубком для установки манометра и в качестве рабочей среды может использоваться сжатый воздух, азот или вода. Прибор при необходимости легко трансформируется в комбинированный фильтр обратной промывки.	3200
Honeywell D06F-1/2" A	Данная модель редуктора в стандартном варианте позволяет снизить напор азота, воды и других неагрессивных рабочих сред протекающих в трубопроводах и используется в бытовой и промышленных сферах. Установка регулятора D06F-1/2A даст возможность предохранить трубопровод и подключенное к нему оборудование. Это устройство позволяет поддерживать заданное давление на выходе, независимо от скачков входного напора рабочих сред.	2950
Honeywell D06F-3/4" B	Модель регулятора D06F-3/4 разработана для работы с бытовыми и промышленными трубопроводами с горячей водой. Редуктор позволяет повысить долговечность оборудования включенного в систему водоснабжения благодаря поддержанию постоянной силы напора заданного потребителем. Редуктор состоит из латунного корпуса, вкладыша, цилиндра, регулирующей пружины шкалы, ручки настройки и фильтра тонкой очистки, расположенного внизу.	4500
Honeywell D06F-3/4" A	Honeywell D06F-3/4A позволяет уберечь систему водоснабжения от избыточного давления, которое может привести к аварийным ситуациям и поломкам подключенного оборудования. регулятор снабжен патрубком для манометра, установочной шкалой и регулировочной ручкой. В качестве рабочей среды используется холодная вода, азот или сжатый воздух.	4116
Honeywell D04FS-3/4" A	Редукторы Honeywell D04FS-3/4" A предохраняют оборудование системы водоснабжения от избыточного давления, позволяют избежать поломок вследствие гидроударов и снизить расход воды. Клапан редуктора поддерживает заданную силу напора рабочей среды на выходе даже при его скачках на входе, что сводит к минимуму шум.	1880
Honeywell D04FS-1/2" A	Модель D04FS-1/2" A наиболее доступная и простая в линейке Honeywell. Простота регулятора, тем не менее, не мешает постоянно поддерживать заданное значение давления на выходе. Конструкцией редуктора предусмотрена возможность установки манометра, а пружина регулировки не контактирует с водой.	2090
Honeywell D 06F	Модель регулятора Honeywell D 06F обеспечивает бесперебойную и комплексную защиту системы водоснабжения от скачков давления. Устройство подходит как для промышленных, так и для производственных установок. Регулировка силы напора рабочей среды в трубопроводе выполняется специальной ручкой со шкалой значений.	4800