Балансировочный клапан принцип работы: Ручной балансировочный клапан — устройство, принцип работы, особенности монтажа

Балансировочный клапан: принцип работы, устройство, назначение и эксплуатация — Тепловая автоматика

Проектирование системы отопления требует вдумчивого профессионального подхода. Для ее обустройства нужны: отопительный котел, трубы большего или меньшего диаметра, радиаторы. Вместе эти элементы образуют отопительный контур. Чтобы дом хорошо прогревался в холодное время года, важно также подобрать качественное обслуживающее и регулирующее оборудование — это необходимо для защиты системы от перегрузок и разумного расхода теплоносителя. 

Балансировочный клапан — важный элемент. Он позволяет гибко отрегулировать подачу теплоносителя.

Назначение

Работа системы отопления предполагает постоянное перемещение нагретого до нужной температуры теплоносителя (пара либо жидкости) от одного узла к другому. Радиаторы отдают тепло, и помещение прогревается.

Перепад давления в трубопроводе отопительной системы — распространенная проблема. При этом теплоноситель неравномерно распределяется по разным частям системы, и обогрев получается менее эффективным. Балансировочный клапан (или балансировочный кран) используют для автоматического контроля уровня давления и нагрева теплоносителя, регулировки его подачи.

Преимущества балансировочных клапанов

При использовании данного вида регулировочных устройств можно обеспечить необходимый расход горячей воды по каждому стояку отопления (то есть устранить недогрев или перегрев). Это и называется гидравлической балансировкой. 

Кроме того, используя регулировочную арматуру такого типа, можно избавиться от шума в трубопроводе. Наконец, систему отопления можно перенастраивать, менять простой корректировкой показателей оборудования, гибко адаптировать к текущим потребностям.

Конструкция и принцип работы

Устройство регулирует давление в трубопроводе благодаря изменению проходного сечения (за эту функцию в конструкции отвечает пара золотник-седло). Принцип работы механизма: при вращении рукоятки крутящий момент передается через шпиндель и резьбовую гайку, меняя положение золотника из крайнего нижнего в крайнее верхнее. В этом положении золотник герметично перекрывает поток. Это похоже на то, как работает запорная арматура, но есть нюанс: балансировочные краны могут работать и при промежуточном положении затвора.

Поменяв проходное сечение, можно изменить сопротивление клапана потоку. Зависимость пропускной способности от положения затвора подробно описана в технических документах каждой модели.

Большой популярностью сейчас пользуются шаровые краны: регулятором в таких устройствах является шаровый затвор. 

Задача, которую выполняет арматура, одинакова независимо от формы затвора: Балансировочный кран делит ветки системы на части и контролирует состояние теплоносителя в них. Если система крупная, с большой протяженностью, клапанов потребуется несколько.

Виды и отличия

Конструкция всех представленных на современном рынке балансировочных клапанов для системы отопления схожа, за исключением некоторых тонкостей.

Устройства делятся на два основных типа: ручные и автоматические. Ручной балансировочный вентиль нуждается в настройке и постоянном контроле. Главные преимущества таких моделей — простое и надежное устройство. Ручной клапан отличается прочностью удобством использования, полностью ремонтопригоден. 

Автоматический балансировочный вентиль имеет более сложную конструкцию, но часто более удобен: ручная настройка и контроль не нужны, регулировка происходит без участия человека, останавливать работу системы не требуется.

Также клапаны можно разделить на виды в зависимости от:

• типа рабочей среды: вода, пар или (используется реже) гликолевый раствор;
• характеристик рабочей среды: температуры, давления;
• места установки: подающий или обратный трубопровод;
• рабочей функции: есть модели, которые регулируют только расход среды или только давление, либо давление и температуру.

Дополнительное оснащение

Клапаны часто оснащают:

• расходометрами;
• датчиками;
• специальной защитой;
• манометрами.

Устройства с дополнительным оснащением стоят дороже стандартных и используются на разветвленных системах большой протяженности. В быту, как правило, в этих приборах особой необходимости нет.

Тип присоединения

Важный момент при выборе — способ присоединения балансировочного вентиля. Соединение должно быть одновременно надежным и мобильным: время от времени может возникать необходимость в демонтаже устройства для замены или ремонта. Оптимальное решение — фланцевое присоединение, оно полностью отвечает этим требованиям.

Другой вариант — резьбовое присоединение. Монтаж в этом случае будет несколько сложнее, как и демонтаж. Однако по уровню надежности эти модели не уступают фланцевым. Во время эксплуатации нужно периодически осматривать место установки балансировочного крана: болты могут ослабевать, и их нужно дополнительно подтягивать.

Монтаж и обслуживание

Установку балансировочного клапана для отопления нужно выполнять в соответствии с требованиями инструкции по монтажу (поставляется в комплекте с оборудованием).

Для безопасной и эффективной эксплуатации устройства учитывайте следующие моменты:

• Перед клапаном устанавливают сетчатый фильтр, до и после него — манометры (если они предусмотрены).
• Монтажное положение может быть любым, главное, чтобы оно не противоречило требованиям инструкции. 
• На корпусе каждого устройства есть стрелка, она должна совпадать с направлением потока воды.  
• Корпус балансировочного клапана должен быть свободен, ему «противопоказаны» дополнительные растягивающие нагрузки и сжатие.  
• Место установки балансировочного вентиля нужно выбрать так, чтобы он был постоянно открыт и доступен для осмотра, обслуживания и настройки.  

Обслуживание производят не реже раза в год. При отсутствии видимых поломок и неисправностей требуется производить профилактические работы: смазку резьбовых соединений и штока, очистку от загрязнений, проверку и при необходимости — замену уплотнителей.

Если клапан вышел из строя, первым делом нужно установить причину неисправности. Чаще всего она заключается в прикипании затвора либо засорении проточной части твердыми частицами. Чтобы устранить проблему, нужно демонтировать устройство и прочистить проточную часть. Если в процессе осмотра обнаружилась течь по штоку, нужно подтянуть сальник. Время от времени его нужно менять.

Балансировочный клапан для системы отопления: принцип работы вентиля

Во время проектирования системы отопления необходим гидравлический расчет – нормализация давления на различных участках трубопровода. Ручное изменение этого показателя неудобно пользователям и может привести к разности температуры теплоносителя на отдельных участках. Поэтому устанавливают балансировочный клапан для системы отопления, который минимизирует это явление.

Содержание

1. Что такое балансировочный клапан
2. Почему стоит использовать
3. Особенность конструкции
4. Механические балансиры
5. Автоматические балансиры
6. Рекомендуемые производители
7. Где полагается ставить клапан
8. Установка балансировочного вентиля
9. Как отбалансировать радиаторную сеть

Что такое балансировочный клапан

Для клапанов этого вида балансировка – это изменение рабочего сечения трубопровода. Это достигается путем выдвижения штока в рабочую область конструкции, через которую проходит поток теплоносителя. В результате происходит изменение давления, гидравлическая нормализация.

Внешне он напоминает обычную запорно-регулирующую арматуру. Но для точной настройки на крышке есть цифровая шкала. В конструкции есть штуцеры для подключения измерительных приборов или регулятора перепада давления.

Особенности работы, назначение:

• Базовая настройка выполняется на основании гидравлического расчета системы. В дальнейшем возможно изменение параметров для точного регулирования.
• Устанавливается в сложных отопительных системах с несколькими центральными стояками.
• Не применяется в коллекторном отоплении, так как там балансировка происходит автоматически.
• Не используется в небольших автономных системах теплоснабжения, для домов, площадью менее 300 м².

Есть различия для каждой модели балансировочного клапана для системы отопления – принцип работы, конструкция, возможность коммутации с другими элементами. Актуальность его установки определяется на этапе проектирования. Он обязателен для теплоснабжения многоквартирных домов, коммерческих и производственных зданий.

Важно: балансир бесполезен для открытой системы отопления. Он устанавливается только для закрытых магистралей с принудительной подачей теплоносителя.

Почему стоит использовать

Главная задача – гидравлическая балансировка. Пример: в многоквартирном доме есть два стояка отопления. В одном температура повышена, во втором – ниже нормы. Причина – горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления и большая часть жидкости уходит в ближайший к тепловому узлу контур. На дальний трубопровод приходится меньшая часть тепла. Установив балансировочный клапан на ответственных участках, можно нормализовать распределение температуры для всех потребителей.

Альтернативные способы использования:

• Отдельная ветка с радиаторами и большим расстоянием между ними. Оптимизирует гидравлический баланс, когда изменяется объем протекающей жидкости из-за работы терморегуляторов.
• В контур для буферной емкости. Он регулирует подачу горячей воды для поддержания высокого уровня температуры. При этом не снижается степень нагрева в основном контуре.
• В бойлер косвенного нагрева. Искусственное ограничение притока теплоносителя для регулировки температуры.

Балансировочные клапаны могут устанавливаться в однотрубной и двухтрубной системе отопления. В первом случае они регулируют объем горячей воды, во втором – нормализуют давление между подачей и обратным трубопроводом. Для последнего нужны модели с одной или двумя штуцерами для подключения к регулятору перепада давления. Альтернативное использование – измерение давления до и после устройства с помощью комбинированного манометра.

Читайте также

Трехходовой клапан смесительный для системы отопления с терморегулятором
Современные технологические процессы обязательно должны быть автоматизированы. В системе отопления основным механизмом автоматизации является трехходовой клапан.

Он предназначен для смешивания двух…

 

Важно: после длительного простоя на штоке может сформироваться известковый налет. Перед контрольным запуском отопления нужно проверить состояние клапана, прочистить его.

Особенность конструкции

Для стабилизации давления можно выбрать механический или автоматический кран балансировочный для отопления, которые отличаются конструкцией. Регулировка первых происходит вручную, для изменения разности давления необходимо каждый раз контролировать положение штока.

Если же необходимо автоматизировать работу теплоснабжения, рекомендуется выбирать модели с мембранным блоком.

Механические балансиры

Это одна из разновидностей , регулировка положения штока в которой происходит вручную. На ручке есть цифровая шкала, указывающая текущее значение прохода в трубопроводе. Преимущество – возможность использования для балансировки и в качестве запорной арматуры. Пример: отключение отдельных участков трубопровода для проведения ремонтных работ.

Дополнительно можно установить манометр и термометр для контроля давления, температуры. Но для этого нужно выбирать модели с соответствующими разъемами. Материал изготовления – латунь, реже используется нержавеющая сталь. При выборе нужно обращать внимание на максимальный показатель давления, который может выдержать прибор.

Автоматические балансиры

Состоят из двух компонентов – механического клапана и регулятора перепада давления. В первом устанавливается мембранный блок, на корпусе расположено 2 штуцера, которые подключаются к манометру для настройки или к регулятору перепада давления. При изменении давления толщина мембранного блока увеличивается или уменьшается, тем самым регулируется рабочий проход магистрали. Монтируется на обратную магистраль.

Регулятор перепада давления устанавливается на подающий трубопровод. Подключается к механическому балансиру с помощью капиллярных трубок. При изменении параметров отопления происходит автоматическая корректировка давления.

Для больших, разветвленных систем рекомендуется монтаж автоматических балансиров. Это актуально при частых перепадах давления, изменения температуры теплоносителя. Если же система работает относительно стабильно, но нужно периодически контролировать гидравлические параметры – можно поставить механические балансиры.

Совет: клапаны для балансировки отличаются способом подключения. Для небольших труб выбирают модели с наружной или внутренней резьбой. Есть балансиры с фланцевым соединением.

Рекомендуемые производители

Изготовлением подобной запорно-регулирующей арматуры занимается несколько мировых производителей. От качества материалов, точности настройки и конструкции зависит работа теплоснабжения. Поэтому рекомендуется покупать не аналоги, а оригинальные модели. Это увеличит надежность системы.

На рынке можно найти балансиры от Valtec, Danfoss, Herz и Honeywell. Они отличаются только внешним видом, функциональные особенности у них одинаковые. В таблице представлены популярные балансиры на отопление от этих производителей.

Производитель	Механический балансир	Автоматический балансир
Valtec	VT.042.G	VT.040.G
Danfoss	Leno MVT или MNT	AB-PM, APT или ASV
Herz	4017 M	TS-V
Honeywell	Kombi-3-Plus	–

Эти модели отличаются размерами, способами подключения к трубопроводу. Часть из них рассчитаны только для холодного водоснабжения, но большинство универсальные и могут применяться для теплоснабжения и водопровода. Пример – продукция компании Данфосс.

Читайте также

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи
В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать….

 

Где полагается ставить клапан

Место установки зависит от схемы трубопроводов. Важно помнить, что актуальность монтажа этих устройств определяется на этапе проектирования. Если есть возможность обойтись без них, лучше применять стандартные средства регулировки – краны, терморегуляторы. Любая дополнительная запорная арматура сказывается на гидравлическом сопротивлении, что уменьшает скорость движения горячей воды.

Пример схем установки для однотрубной и двухтрубной систем

Места установки балансировочных клапанов в зависимости от схемы отопления:

• Однотрубная. Монтируется перед радиаторами, регулирует только объем теплоносителя для отдельной ветки теплоснабжения.
• Двухтрубная. Возможны два варианта установки. Первый – монтаж ручной модели на подающей трубе. Второй – сочетание автоматического балансировочного клапана на обратной магистрали с регулятором перепада давления на подающей. Так происходит уравновешивание гидравлического баланса.

Важно: балансиры не устанавливаются в лучевой или коллекторной схеме теплоснабжения. Точная регулировка работы невозможна из-за постоянных изменений давления на разных участках магистрали.

Читайте также

Предохранительный клапан для бойлера: принцип работы
Бойлер для нагрева воды устанавливают не только, при отсутствии горячего водоснабжения, но даже в квартирах с централизованной горячей водой. Выручает во время сезонного трехнедельного ремонта. Но…

 

Установка балансировочного вентиля

Первое правило – не устанавливать балансировочные краны на радиаторы отопления. Для регулировки температуры нужно использовать штатные терморегуляторы. После определения места монтажа следует изучить инструкцию. В ней указан порядок установки, регламент настройки и регулировки вентиля.

Общие правила монтажа балансировочного клапана.

1. Измерить длину вентиля, учитывать монтажную глубину резьбовых соединений, фланцев.
2. Прочистить трубопровод.
3. На корпусе вентиля есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя.
4. Для резьбового соединения использовать ленту ФУМ или сантехническую подмотку.
5. После установки заполнить систему водой, нагреть теплоноситель до нормальной температуры.
6. Выполнить регулировку балансировочного клапана.

Последнее делают по инструкции. Для автоматических моделей нужно подключение регулятора перепада давления. Соединение между этими компонентами системы делают с помощью капиллярных трубок. Они должны поставляться в комплекте. Если их нет, выбрать самостоятельно, учитывать максимально температуру воды и давление.

Важно: настроить систему можно с помощью диаграмм баланса, которые есть в паспорте устройства. В ней указывается нужное число оборотов регулировочной ручки с цифровой разметкой.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Для балансировки простой схемы радиаторной сети подобные клапаны не нужны. Регулировка происходит с помощью терморегуляторов. Балансировочные клапаны необходимы, если в системе есть 2 и более ветки с несколькими радиаторами в каждой. Это актуально для отопительных систем многоквартирных домов, производственных или коммерческих помещений. Для таких схем рекомендуется установка автоматических моделей.

Порядок регулировки.

1. Рассчитать количество балансиров в схеме.
2. Шаг регулировки – от большего значения к меньшему
3. Рассчитывается исходя из количества клапанов. Предположим, что числовое расчетное значение на первом составляет 5,0 при общем числе балансиров – 6. Значит, следующий нужно уменьшить на 0,83 до 4,17. На третьем будет 3,33 и т.д.
4. После запуска отопления проверить фактическое значение давления и температуры для каждой радиаторной ветки.

В процессе эксплуатации гидравлический баланс может изменяться. Для ручных моделей нужно делать регулировку 1 раз в 2-3 месяца, для автоматических – 1 раз в год. Обязательны профилактические проверки перед каждым отопительным сезоном.

Применение балансировочных клапанов для конкретной системы теплоснабжения определяется на стадии проектирования. Исключение – в процессе работы отопления невозможно отрегулировать баланс штатными средствами. Выход – монтаж балансиров, повторная проверка системы.

В видеоматериале показан пример схемы монтажа подобной запорно-регулирующей арматуры:

Балансировка гидравлических систем ОВКВ, часть 4: автоматическое ограничение расхода

Изображение предоставлено Griswold Controls: http://griswoldcontrols.com/support/flow-control-explained/

Преимущества и недостатки ручных балансировочных клапанов. Сегодня мы продолжаем работу с автоматическим балансом или клапанами ограничения расхода .

Автоматические балансировочные клапаны

Автоматические балансировочные клапаны также называются балансировочными клапанами ограничения расхода. Во время балансировки системы эти клапаны дросселируют для создания перепада давления, необходимого для снижения расхода до проектного расхода. В этот момент дроссельный автоматический балансировочный клапан имеет такой же перепад давления, как и ручной балансировочный клапан. Разница между этими клапанами и ручными балансировочными клапанами проявляется, когда системы работают при частичной нагрузке с любым разнообразием.

Давайте посмотрим на кривые автоматического уравновешивающего клапана.

Типовой балансировочный клапан ограничения расхода

Вы можете видеть ограничитель расхода на фотографии выше с потоком по оси Y и перепадом давления по оси X. Ниже минимального перепада давления клапана клапан работает как фиксированное отверстие, как и регулятор контура. Когда клапан полностью сжат при максимальном перепаде, клапан снова работает как фиксированное отверстие. Клапан с диапазоном давления от 2 до 32 фунтов на квадратный дюйм будет поддерживать расход в диапазоне от 5 футов до 73 футов перепада давления и регулировать для поддержания этого расхода. Предположим, что клапан настроен на заводе на 1 гал/мин. Если клапан дросселируется до перепада 8 футов, скорость потока будет 1 гал/мин. Если давление на клапане упадет до 3 футов, клапан откроется, и скорость потока останется равной 1 гал/мин. Это динамический балансировочный клапан. Это дает преимущество и недостаток.

Автоматические балансировочные клапаны ограничения расхода: преимущества и недостатки

ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Способны снижать падение давления при расчетном расходе в ответ на падение скорости насоса. Меньше промаха в системах с регулируемой скоростью.
2. Это не расходомер, поэтому ему не нужны прямые участки трубы до и после.
3. Высокая воспроизводимость и точность 5 % в наличии на складе R. L. Deppmann.

НЕДОСТАТКИ:

1. Обычно каждый клапан изготавливается для определенного расхода, поэтому подрядчик должен убедиться, что он находится в нужном месте. Исключением является B&G Flow Setter II , преимущество которого состоит в том, что в процессе работы можно настраивать конкретную скорость потока.
2. Это не расходомер, поэтому подрядчик по балансировке может только считывать падение давления.
3. Клапан начнет открываться, когда регулирующий клапан закроется, поэтому вы немного потеряете ход регулирующего клапана.

Автоматические балансировочные клапаны ограничения расхода и диапазоны давления

При выборе правильного клапана для гидравлической системы важен диапазон давления. Начните с рассмотрения типа системы. Вы можете рассчитать точное число, но есть хорошее эмпирическое правило «достаточно близко»: система с прямым возвратом будет видеть почти всю напорную часть насоса на ближайшем оконечном блоке. Возьмите запланированный напор насоса в фунтах на квадратный дюйм и убедитесь, что перепад давления находится в диапазоне клапана. Ничего страшного, если он находится в конце диапазона.

Падение давления на балансировочном клапане для расчетного напора насоса должно быть минимальным значением диапазона давления, переведенным в футы напора. Это будет больше падения давления, чем 1 фут по умолчанию, который мы используем для ручных балансировочных клапанов.

На следующей неделе в программе «Monday Morning Minutes» Р. Л. Деппманна будет показано, как автоматический уравновешивающий клапан, ограничивающий поток, решает большую проблему в системах с регулируемой скоростью и разнообразием.

 

Узнайте больше об этой серии: Балансировка гидравлических систем HVAC:

Балансировка гидравлических систем HVAC: допуск по расходу (часть 1)

Балансировка гидравлических систем HVAC: регулирующие клапаны и балансировочные клапаны (часть 2)

Балансировка гидравлических систем HVAC: клапаны измерения расхода (часть 3) Системы: регулирующий клапан, независимый от давления (часть 5)

 

Автоматический/статический балансировочный клапан Принцип работы/функции, как работают типы балансировочного клапана

Балансировочный клапан работает Типы балансировочных клапанов Горячие темы MSTNLAND

Принцип работы балансировочного клапана примерно таков, как работает балансировочный клапан. Балансировочный клапан представляет собой динамический и статический балансировочный клапан в гидравлических условиях, таких как статический балансировочный клапан, динамический балансировочный клапан.

Материал корпуса клапана: чугун, стальное литье. Рабочее давление 0,6-4,0 МПа.

Рабочая температура от -5С до 350С.

Клапан калибр DN15-DN300.

Тип соединения: фланец, внутренняя резьба, режим привода: ручной и электрический.

Производственный стандарт: национальный стандарт.

1. Каков принцип работы автоматического балансировочного клапана?

Уравновешивающий клапан Рабочий и интеллектуальный прибор

Функция уравновешивающего клапана реализована с помощью интеллектуального прибора, и клапан имеет хорошие характеристики потока. Более того, балансировочный клапан имеет индекс открытия клапана, устройство блокировки открытия и клапан измерения давления для измерения расхода. Однако как работают балансировочные клапаны? Его функции реализуются через интеллектуальную панель приборов

С помощью специального интеллектуального прибора поток клапана, протекающий через балансировочный клапан, будет отображаться напрямую путем ввода типа клапана и открытия клапана в соответствии с различным сигналом измеренного давления. Пока уравнительный клапан с соответствующими характеристиками установлен на каждом ответвлении и входе пользователя и один раз отлажен с помощью специального интеллектуального прибора, скорость потока пользователя может достигать установленного клапана.

2. Типы балансировочных клапанов

MstnLand предлагает множество типов балансировочных клапанов, таких как статический балансировочный клапан и динамический балансировочный клапан.

Статический балансировочный клапан

Статические балансировочные клапаны также называются балансировочными клапанами, ручными балансировочными клапанами, балансировочными клапанами с цифровой блокировкой, двухпозиционными регулирующими клапанами и т. д. Работа балансировочного клапана осуществляется за счет изменения зазора между золотником и седло (открытие), чтобы изменить сопротивление потоку через клапан для достижения цели регулирования потока, его объектом действия является сопротивление системы, которая может распределять новую воду пропорционально расчетному расчету, увеличивать и в то же время пропорционально уменьшать ответвления. Все еще удовлетворяя потребность в потоке части нагрузки в соответствии с текущими климатическими потребностями, может играть роль теплового баланса. Динамические балансировочные клапаны, автоматический балансировочный клапан, клапан постоянного расхода, автоматический балансировочный клапан и т. д. Чугунный балансировочный клапан MSTNLAND пользуется большим спросом на рынке.

Принцип работы автоматического балансировочного клапана заключается в автоматическом изменении коэффициента сопротивления в соответствии с изменением условий работы системы (различное давление) в определенном диапазоне перепада давления, можно эффективно контролировать проток для поддержания постоянного клапана, т.е. , когда разница давлений до и после клапана увеличивается, поток через клапан может поддерживаться за счет действия автоматического закрытия небольшим, и наоборот, когда разница давлений уменьшается, клапан открывается автоматически, а скорость потока остается постоянной. однако, когда перепад давления меньше или больше, чем нормальный рабочий диапазон клапана, он не может в конце концов обеспечить дополнительный напор. Во избежание ненужных проблем очень необходим высокопроизводительный клапан. В это время расход тары клапана в полностью открытом или закрытом положении все еще ниже или выше, чем установленный расход, не может контролироваться.

Динамический клапан выравнивания перепада давления

Динамический клапан выравнивания перепада давления, также известный как самодействующий клапан регулирования перепада давления, регулятор перепада давления, синхронизатор с переменным постоянным напряжением, регулируемый регулятор перепада давления и т. д., принцип работы балансировочного клапана – об использовании перепада давления для регулировки открытия клапана и использовании изменения перепада давления в сердечнике клапана для компенсации изменения сопротивления трубопровода, чтобы сохранить перепад давления в основном неизменным, когда условия работы клапана изменяются, клапан работает Принцип заключается в том, что в определенном диапазоне расхода он может эффективно контролировать постоянный перепад давления в контролируемой системе.