Использование регуляторов давления в жилой застройке

Использование регуляторов давления в жилой застройке

В связи с распространением высотного строительства и удорожанием энергоресурсов все более актуальным становится вопрос установки в системе водоснабжения регуляторов давления. В ряде случаев этот вопрос решается совместно с установкой фильтров механической очистки воды в целях защиты сантехнического и другого оборудования

Регуляторы давления – это устройства, служащие для уменьшения и поддержания давления воды до заданного значения на выходе, вне зависимости от расхода. Такие устройства еще называют клапанами понижения давления или редукционными клапанами.

Устройства предотвращают негативное воздействие значительных колебаний давления воды на вводе в систему и гидравлических ударов. Это особенно актуально в условиях современной городской застройки, при соседстве разновысотных зданий и с учетом неровного рельефа местности (рис. 1), в частности и для Киева, где по указанным причинам давление воды в трубопроводах может достигать 12 бар.

Рис. 1. Влияние неровности рельефа и распространения высотного строительства на давление воды в трубопроводах

Очень большие нагрузки на систему водоснабжения, вызванные ростом давления, могут произойти ночью при уменьшении водоразбора, в случаях больших колебаний давления или гидравлического удара.

Регуляторы устанавливают, если статическое давление превышает 5 бар. Это предельное значение соответствует европейской норме DIN 4109. Кроме того, необходимость применения регулирующего оборудования возникает, когда рабочее давление перед предохранительным клапаном, к примеру, водонагревателя, может превысить 80 % давления его срабатывания. Так, если это значение составляет 6 бар, регулятор давления необходимо установить и настроить на значение не более 4,8 бар.

Регуляторы давления позволяют уменьшить расход воды, поскольку меньшее ее количество сливается в канализацию до того, как отрегулируется оптимальная температура воды, необходимая потребителю. Согласно исследованиям, редуцирование в системе давления воды с 6 до 3 бар позволяет уменьшить ее потребление семьей из четырех человек на 29 %. На практике оптимальным в жилом секторе является давление не более 2,5 бар.

Поддержание постоянного давления на выходе, в свою очередь, сводит к минимуму шум потока воды, поддерживая этот параметр на уровне менее 20 дБ.

Итак, основные причины необходимости установки регуляторов:

– высокое давление воды на входе в здание;
– экономия воды;
– гарантия постоянного давления воды на выходе, даже в случае значительных колебаний давления на входе;
– защита от гидроудара;
– снижение шума, вызываемого водяным потоком.
Еще один случай применения регуляторов: если в системах водоснабжения многоэтажных зданий установлены общие повысительные насосы, но, в то же время, необходимо обеспечить наличие зон с разным давлением. Например, повышенное давление воды необходимо для пожарных гидрантов. Также в высотной застройке существует необходимость сбалансировать давление на всех этажах, поэтому на каждом из них целесообразно устанавливать регулятор давления.

Регулятор давления газа РД-32М

Предназначены для снижения давления неагрессивных газов и автоматического поддержания выходного давления в заданных пределах на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газорегуляторных установках (ГРУ).

Технические характеристики

Условия эксплуатации регулятора должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60° С .

Усл о вн ый п р о хо д D N,

Класс герметичности затвора клапанов регулятора – А по ГОСТ 9544-2005. Средняя наработка на отказ, часов, не менее – 4000.

Средний срок службы, лет, не менее – 15. Назначенный срок службы, лет, не менее – 40 лет.

Настройка регулятора на требуемое выходное давление производится вращением регулировочного винта наверху колонки; при вращении по часовой стрелке давление уменьшается, а против увеличивается.

Таблица 1:

Примечания

Значение пропускной способности приведены для газа с относительной плотностью 0,73кг/м 3 и отношением теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме, равным 1,3.

Для определения пропускной способности регулятора на газе с другой относительной плотностью величину пропускной способности нужно умножить на коэффициент К,

K =0,854/ a , где a – относительная плотность газа

Устройство и принцип работы

Регулятор выполнен из мембранной камеры и крестовины, соединенных накидной гайкой.

На конце штока, на резьбе, навернут клапан с контргайкой, вращая который можно регулировать величину наибольшего открытия клапана при сборке регулятора или замене седла в крестовине. В центре мембраны встроен предохранительный сбросной клапан.

При любом установившемся режиме работы регулятора его подвижные элементы находятся в равновесии. Усилие от входного давления газа на клапан, уменьшенное рычажной передачей, и усилие пружины уравновешиваются в каждом положении определенным давлением газа снизу мембраны

Если расход газа или входное давление в процессе работы изменяется, то равновесие подвижной системы нарушается.

Под действием преобладающего усилия мембрана через рычажную передачу передвигает клапан в другое равновесное положение, соответствующее новому расходу или входному давлению газа.

В случае прекращения расхода возросшее после регулятора давление газа поднимает мембрану вверх, до полного закрытия клапана регулятора.

Вследствие возможной негерметичности закрытого клапана выходное давление при отсутствии расхода будет повышаться, а мембрана регулятора поднимается, преодолевая усилие малой пружины. Предохранительный сбросной клапан откроется и за счет сброса какого-то количества газа в атмосферу дальнейший рост давления в сети за регулятором прекратится.

Регулятор устанавливается непосредственно на трубопроводе без дополнительного крепления. Вход газа должен соответствовать стрелке, имеющейся на крестовине. Мембранная камера регулятора устанавливается горизонтально, колонкой вверх или вниз, причем во втором случае диапазон настройки регулируемого давления будет на 300 – 400 Па ниже нормального.

Регулятор давления РД-32М

1 – корпус; 2 – крышка верхняя; 3 – мембрана; 4 – клапан регулятора; 5 – винт регулировочный; 6 – крестовина регулятора в сборе с седлом; 7 – пружина; 8 – клапан предохранительный сбросной; 9 – гайка накидная; 10 – рычаг; 11 – шток; 12 – пружина.

Устройство и принцип работы регулятора РДУК

Устройство РДУК2 имеет следующие особенности. Регулятор давления образован двумя узлами – регулирующим узлом (исполнительным механизмом) и узлом управления (командным органом управления, т. н. «пилотом»). Тип пилота подбирается исходя из необходимого выходного давления, которое должен обеспечить регулятор. По этому принципу различают модели с пилотом низкого давления КН2 (0,005–0,6 кгс/см2) и высокого давления КВ2 (0,6–6 кгс/см2).

Работа устройства осуществляется за счет энергии рабочей среды и осуществляется следующим образом. Редукция давления газа в регуляторе РДУК происходит в результате перемещения оснащенного резиновым уплотнителем тарельчатого плунжера по отношению к седлу клапана. Это перемещение выполняется под действием разницы входного давления на тарелку и действующего снизу выходного давления.

Преодолевший фильтр газ с высоким давлением подается на малый клапан пилотного узла и после него – в подмембранное пространство регулирующего клапана. Излишки газа из-под мембраны регулирующего клапана посредством сбросного дросселя сбрасываются обратно в газопровод.

На мембраны пилота и исполнительного механизма подаются импульсы выходного давления, которое всегда ниже входного. В зависимости от расхода газа и значения входного давления давление под мембраной постоянно отслеживается и посредством малого клапана пилотного устройства в автоматическом режиме корректируются. При изменении давления на выходе из РДУК относительно заданной величины в подмембранном пространстве давление также поменяется, что приведет к перемещению основного клапана в новое положение равновесия и возврату выходного давления до требуемого уровня.

ПРИНЦИП РАБОТЫ РЕГУЛЯТОРА РДК-50Н

При открытом седле клапана-отсекателя, входное давление по внутреннему каналу корпуса подается на клапан исполнительного механизма, при этом усилие воздействия входного давления на клапан уравновешивается усилием, развиваемым разгрузочной мембраной.
При прохождении через седло, давление газа редуцируется. Импульс выходного давления подается в подмембранную полость мембранной камеры. При любом установившемся режиме работы Регулятора его подвижные элементы находятся в равновесии. Усилие пружины и масса подвижных элементов уравновешиваются в каждом положении импульсным давлением.
При изменении в процессе работы Регулятора входного давления или расхода газа равновесие подвижной системы нарушается. Под действием преобладающего усилия, мембрана, через рычажную передачу, передвигает клапан в иное равновесное положение, соответствующее новому входному давлению или расходу газа.
В случае прекращения расхода газа давление газа за Регулятором возрастает. Избыточное давление перемещает рабочую мембрану вверх до полного закрытия клапана.
Взвод клапана-отсекателя осуществляется поворотом рукоятки 29 на одной оси с которой крепится вилка 23. Шток с клапаном перемещаются вниз, открывая седло. При заданном выходном давлении мембрана клапана-отсекателя занимает нейтральное положение.
Бурт каретки 26 удерживает шарики 25 от радиального перемещения. Бурт штока 21 упирается в шарики, блокируя осевое движение штока. При повышении или понижении выходного давления до значений настройки срабатывания происходит перемещение соответственно вниз или вверх мембраны вместе с кареткой. Шарики перемещаются в радиальном направлении, освобождая шток. Под воздействием пружины 22 клапан поджимается к седлу, перекрывая поток газа.

Блочная конструкция регулятора позволяет производить регламентные работы и ремонт прибора без снятия его с «нитки». При наличии на складе газового хозяйства отдельных блоков возможна оперативная замена вышедших из строя или подлежащих техническому обслуживанию элементов.
Регуляторы давления газа РДК-50Н предназначены для применения в системах газоснабжения промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых объектов.

РДП-50Н, РДП-50В

РДП-50 это регулятор давления газа прямоточной конструкции пилотного типа, понижающий входное давление до следующих пределов от 1 до 60 кПа – РДП-50Н и от 60 до 600 кПа – РДП-50В. На входе в регулятор возможна подача газа давлением до 1,2 МПа. На данной странице сайта, представлен регулятор диаметром Ду-50. При разработке этого регулятора были достигнуты следующие улучшения работы по сравнению с существующими аналогами: пропускная способность была увеличена примерно на 40 %, точность поддержания выходного давления с погрешностью 1-2%, снижен уровень шума и вибрации, выработана устойчивая работа при входном давлении 0,05 МПа, а также при минимальных расходах газа, повышен уровень безопасности при эксплуатации в различных системах газоснабжения, в том числе на не разветвленных и тупиковых участках газораспределительной сети (при нулевом расходе газа прирост давления после регулятора РДП от номинального (рабочего) до полного закрытия клапана не более 15%). На данный момент широко распространён и пользуется большим спросом. Используется для изготовления газорегуляторных пунктов, а также устанавливается для снижения давления в газопроводе котельных перед котлами, горелки которых работают с переменной мощностью от минимального горения до максимального, т.е. расход газа от 0 м3/час

Устройство регулятора давления газа РДП-50

Регулятор состоит из исполнительного устройства, стабилизатора, пилота и соединительных трубопроводов. Между корпусом и крышкой исполнительного устройства закреплена подвижная система мембранного типа с тонкостенной гильзой. Гильза имеет возможность совершения возвратно-поступательного движения в направляющих корпуса крышки, в которых установлены резиновые уплотнения. В крышке неподвижно закреплен клапан с эластичным уплотнением.

Прилегание гильзы к клапану осуществляется пружиной. Стабилизатор является пружинным регулятором прямого действия и предназначен для создания постоянного перепада давления на входе и выходе пилота, что позволяет свести к минимуму зависимость работы регулятора от входного давления. Стабилизатор настроен на постоянное выходное давление.

Пилот по своей конструкции аналогичен стабилизатору, однако имеет устройство регулировки выходного типа. Пилот является пневматическим задатчиком выходного давления регулятора. В корпус пилота встроен регулируемый дроссель сбросной линии.

Подмембранная камера стабилизатора через импульсную линию соединяется с газопроводом за регулятором, а надмембранная — с входом пилота. От выхода пилота давление через демпфирующий дроссель подается в правую полость мембранной камеры исполнительного устройства. Левая полость камеры и подмембранная камера пилота соединены с газопроводом за регулятором. Сброс давления из правой полости мембранной камеры исполнительного устройства осуществляется через регулируемый дроссель, что позволяет добиться равной, без колебания работы регулятора.

Принцип работы регулятора РДП

Работа регулятора осуществляется за счет энергии проходящей рабочей среды.

Входное давления поступает в исполнительное устройство и стабилизатор. Выходное давление стабилизатора подается на вход пилота. При полностью свободной пружине пилота клапан пилота находится в закрытом состоянии. Регулятор выключен.

Настройка регулятора на заданное давление осуществляется вращением регулировочного винта. Пилот открывается, управляющее давление поступает в правую полость мембранной камеры исполнительного устройства.

При работе регулятора давление перед дросселем сбросной линии, а , следовательно, и в правой полости мембранной камеры исполнительного устройства, всегда выше давления за регулятором.

Разница давлений на мембране исполнительного устройства создает аксиальное усилие. Затвор регулятора открывается.

Любое изменение входного давления или расхода газа мгновенно вызывает изменение выходного давления и, следовательно, давление в левой полости мембранной камеры исполнительного устройства, что приводит к перемещению подвижной системы в новое равновесное состояние, при которой выходное давление возвращается к заданной величине.

При нулевом расходе газа затворы исполнительного механизма и пилота герметично закрываются за счет повышения выходного давления на 5-10% от номинального значения. В случае прекращения подачи газа на вход регулятора гильза под воздействием пружины поджимается к рабочему клапану. Регулятор закрыт.

Технические характеристики:

РДП-50Н (РДП-50В)

Входное давление: 1,2 МПа
Регулируемая среда:Природный газ ГОСТ 5542-87
Диапазон выходного давления [Р_вых]: 1-60 (30-600)кПа
Пропускная способность:
при ρ=0,1 МПа- 1160 м³/ч
при ρ=0,3 МПа- 2320 м³/ч
при ρ=0,6 МПа- 4060 м³/ч
при ρ=1,2 МПа- 7540 м³/ч
Масса: 15 кг

Историческая справка.

Согласно ПБ 12-529-03 (отменен) предохранительные сбросные клапаны (ПСК) должны обеспечивать открытие при превышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 15% .

Согласно СП 42-101-2003 (рекомендательный документ, не входящий в список обязательных или добровольных нормативных документов к «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» ) ПСК должны обеспечивать открытие при повышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 15%.