Руководство по регулированию давления | Senninger Irrigation
Регуляторы давления являются «тайными героями» ирригационной системы. Эти устройства призваны поддерживать требуемые эксплуатационные характеристики системы. Они ограничивают давление на входе и обеспечивают постоянное давление на выходе дождевателей.
Регулирование давления в системе играет ключевую роль, поскольку каждая система орошения рассчитывается на отбор заранее установленного количества воды и ее равномерное распределение с расходом и под давлением в пределах заданных диапазонов. Если давление в системе не регулируется, это негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках дождевателей, а иногда даже приводит к повреждению или срыву с трубок фитингов и капельниц.
Регулирование давления зачастую является предметом заблуждений. Одни сельхозпроизводители все еще считают, что если поля имеют плоский рельеф, то регулирование не требуется, тогда как другие затрудняются определить, исправлен регулятор давления или нет.
Именно поэтому мы составили руководство по регулированию давления. В данном руководстве мы даем общее представление о том, как работает регулятор давления и как его выбрать, предоставляем некоторые рекомендации по поиску и устранению неисправностей, а также приводим ответы на часто задаваемые вопросы.
Регулятор давления способен автоматически регулировать свое проходное сечение при колебаниях давления воды, которая поступает в устройство. Его проходное сечение изменяется пропорционально, обеспечивая поддержание давления на выходе (давления воды, выходящей из регулятора давления) на относительно постоянном уровне.
Это позволяет давлению на входе дождевателей и прочих капельниц оставаться в допустимом диапазоне, что помогает стабилизировать расход воды.
Давление оказывает непосредственное влияние на расход. Для колебаний расхода ~10 % вполне достаточно, чтобы давление изменялось в пределах ~20 %. Чем ниже расчетное давление дождевателя, тем большее значение имеет регулирование давления для поддержания требуемого расхода.
Например, изменению давления на 20 % на дождевателе, рассчитанном на эксплуатацию при давлении 0,69 бар (10 фунтов на кв. дюйм), эквивалентно изменение давления на 0,14 бар (2 фунта на кв. дюйм). При этом расход изменяется на 10 %.
Именно поэтому регулирование давления позволяет повысить качество работы почти любой системы орошения.
Наиболее распространенными причинами колебаний давления в условиях эксплуатации являются перепады высот, циклическое включение/выключение конечных водометов или крыльев дополива углов на машинах кругового полива, а также циклическое включение/отключение ирригационных зон в питомниках и на открытых полях. Проблемы с давлением также характерны для систем, в которых используются несколько источников воды, например колодцы, реки и озера. Уровни воды могут изменяться, что вызывает изменение давления, необходимого для перекачивания воды.
ПОДБОР ПОДХОДЯЩЕГО РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ
Выбор модели регулятора давления осуществляется довольно просто. Существуют четыре основных фактора, которые необходимо учитывать:
- Требования к давлению дождевателя и максимально допустимое давление на входе
- Расход дождевателя, который должен находиться в пределах расчетного диапазона расхода регулятора
- Присоединительные размеры на входе и выходе
- Все особые эксплуатационные требования, например в отношении горнодобывающих систем
Регуляторы давления рассчитываются на работу при заданных величинах расхода и давления. Каждая модель также имеет конкретные присоединительные размеры и исполнение (с резьбой NPT, BSPT, шлангом, вставкой).
Например, модель Senninger PSR-2 характеризуется средним расходом от 114 до 3407 л/ч (от 0,5 до 15 гал/мин) и способна работать при давлениях на входе вплоть до 8,96 бар (130 фунтов на кв. дюйм). Если максимальное давление на входе и расход в конкретной системе выходят за пределы указанных диапазонов, необходимо обратить внимание на другую модель регулятора давления, например PMR-MF.
Иногда выбор регулятора давления сводится к выбору соединений на входе и выходе или даже той или иной характерной особенности. Например, модель PRU является единственным регулятором давления Senninger с соединением 2 дюйма.
PRLG | PRL | PSR-2 | PMR-MF | PR-HF | PRU | PRLV | PRXF-LV | |
Диапазон расхода воды | ||||||||
114 — 1590 л/ч | 114 — 1817л/ч | 114 — 3407 л/ч | 454 — 4543 л/ч | 2271 — 7268 л/ч | 4543 — 22713 л/ч | 114 — 4088 л/ч | 3407 — 17034 л/ч | |
Заданное рабочее давление | ||||||||
0,69 — 2,76 бар | 0,41 — 2,76 бар | 0,41 — 3,45 бар | 0,41 — 4,14 бар | 0,69 — 3,45 бар | 0,69 — 4,14 бар | 2,07 — 4,14 бар | 1,38 — 4,14 бар | |
Максимальное давление на входе | ||||||||
8,27 бар | 8,27 бар | 8,96 бар | 9,65 бар | 8,96 бар | 9,65 бар | 8,62 бар | 8,62 бар | |
Входные размеры | ||||||||
3/4″ шланг с внутренней резьбой, | 3/4″ NPT с внутренней резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой, | 1-1/4″ NPT с внутренней резьбой, | 2″ NPT с внутренней резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой, | 3″ F slip | |
3/4″ NPT с наружной резьбой | 3/4″ шланг с внутренней резьбой | 1″ NPT с внутренней резьбой, | 1-1/4″ BSPT с внутренней резьбой | 2″ BSPT с внутренней резьбой | 1″ NPT с внутренней резьбой | |||
1″ BSPT с внутренней резьбой | ||||||||
Выходные размеры | ||||||||
3/4″ шланг с наружной резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой | 3/4″ NPT с внутренней резьбой, | 1″ NPT с внутренней резьбой, | 2″ NPT с внутренней резьбой, | 3/4″ NPT с внутренней резьбой, | 3″ вставка с внутренней резьбой | |
3/4″ NPT с наружной резьбой | 1″ NPT с внутренней резьбой, | 1-1/4″ NPT с внутренней резьбой, | 2″ BSPT с внутренней резьбой | 1″ NPT с внутренней резьбой | ||||
1″ BSPT с внутренней резьбой | 1″ BSPT с внутренней резьбой, | |||||||
1-1/4″ BSPT с внутренней резьбой |
Представленная выше сравнительная таблица облегчает анализ вышеперечисленных требований и поиск подходящей модели для конкретной системы. При этом необходимые параметры для выбора регулятора давления, как правило, предоставляются программным обеспечением для проектирования ирригационных систем.
Имейте в виду: для поддержания заданного давления регулятору давления необходимо давление как минимум на 0,34 бар (5 фунтов на кв. дюйм) выше этой величины. То есть при использовании регулятора давления, рассчитанного на 1,03 бар (15 фунтов на кв. дюйм), давление на входе регулятора должно составлять не менее 1,38 бар (20 фунтов на кв. дюйм).
Клапаны ограничения давления
Если регулятор давления должен быть установлен до (выше по потоку) запорного клапана, необходимо (выбирать регулирующий клапан ограничения давления).
Регулирующие клапаны ограничения давления предназначены для регулирования давления при отсутствии потока воды через устройство. В отличие от них стандартный регулятор давления не способен работать при отсутствии потока и должен устанавливаться после (ниже по потоку) всех запорных клапанов.
ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ РЕГУЛЯТОРОВ ДАВЛЕНИЯ
Несмотря на то что регуляторы давления рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию, срок их службы зависит от условий, в которых они работают. Именно поэтому Senninger настоятельно рекомендует всем специалистам по ирригации проверять свои регуляторы давления не реже, чем раз в три года.
Чем дольше на протяжении сезона эксплуатируются системы, в которых установлены регуляторы, тем быстрее последние изнашиваются. Кроме того, регуляторы давления быстрее изнашиваются в системах с высоким содержанием железа в воде, а также в системах, при монтаже которых были допущены ошибки.
Так как определить, что регулятор давления все еще работает?
Простейшим способом оценить работоспособность регулятора давления является внешний осмотр системы во время ее работы. К наиболее распространенным признакам неудовлетворительной работы или неисправности регуляторов давления относятся:
- образование тумана или переувлажнение в некоторых местах;
- наличие утечки между корпусами устройств;
- увеличение расхода воды и энергопотребления.
Если регулятор давления был неисправен в течение некоторого времени, также может наблюдаться неравномерный рост культуры вблизи регулятора давления, обусловленный высокой вероятностью работы дождевателей за пределами своих диапазонов давления и расхода. Это выражается в виде сухих участков рядом с головкой, зон переувлажнения тороидальной формы и образования полос на поле.
Если требуется проверить конкретные регуляторы давления, проще всего установить манометр с каждой стороны регулятора, чтобы снять точные показания. Давление на входе измеряется с помощью манометра выше регулятора, а давление на выходе — с помощью манометра ниже регулятора.
Если давление на выходе регулятора давления значительно превышает номинальное, регулятор подлежит замене. При наличии сомнений в том, требуется или нет заменить регулятор давления, всегда есть возможность ввести результаты измерения давления манометрами в мобильное приложение SennREG.
Сначала приложение показывает требуемое давление на выходе для данной модели регулятора давления, которое рассчитывается исходя из давления на входе системы, размеров сопел и расхода. Затем оно запрашивает фактическое давление на выходе и сообщает, работает ли регулятор давления в пределах заданного диапазона или срок его службы подходит к концу либо регулятор нуждается в замене.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
НУЖЕН ЛИ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ НА РАВНИННОЙ МЕСТНОСТИ?
Да! Возвышенность — это лишь один из множества факторов, которые вызывают колебания давления. Давление в системе может изменяться из-за потери давления в трубных фитингах, циклического включения/выключения конечных водометов на машинах кругового полива, а также отключения зон в питомниках и на открытых полях.
КАК ДАВЛЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА РАСХОД?
Чем выше давление, тем выше расход в любой трубе. По мере увеличения расхода также увеличивается скорость потока воды. При движении воды через трубу с высокой скоростью между водой и внутренними стенками трубы возникает трение, которое приводит к потере давления.
КАКОВ СРОК СЛУЖБЫ РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ?
Регуляторы давления Senninger изготавливаются из высокопрочного термопластика промышленного качества, но, как и дождеватели, они не вечны. Точно определить, сколько прослужит тот или иной регулятор давления, невозможно, так как это зависит исключительно от условий эксплуатации системы орошения. Настоятельно рекомендуется проверять свои регуляторы давления не реже, чем раз в три года.
ЧТО ТАКОЕ ГИСТЕРЕЗИС?
Гистерезисом называется разница между характеристиками (неоднозначность поведения) регулятора давления при увеличении и уменьшении давления на входе. Регулятор давления с очень малой величиной гистерезиса характеризуется весьма схожим поведением при увеличении и уменьшении давления в системе. Более подробное описание данного явления см. в нашей статье о гистерезисе.
ЧТО ОЗНАЧАЕТ ПОГРЕШНОСТЬ +/–6 %?
Идеальных регуляторов давления не существует, но все же регуляторы с наименьшей погрешностью лучше стабилизируют давление на выходе. Например, регулятор давления Senninger с погрешностью +/–6 % регулирует давление более точно, чем регулятор давления с погрешностью +/–12 %. При погрешности +/–12 % регулятор давления, рассчитанный на 1,38 бар (20 фунтов на кв. дюйм), будет поддерживать давление на выходе в диапазоне от 1,20 до 15,4 бар (от 17,4 до 22,4 фунта на кв. дюйм). Регулятор давления Senninger будет поддерживать давление на выходе в более узком диапазоне от 1,30 до 1,46 бар (от 18,8 до 21,2 фунта на кв. дюйм).
ЗАЧЕМ НУЖНО ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ НА ВХОДЕ 5 ФУНТОВ НА КВ. ДЮЙМ?
Чтобы компенсировать потери на трение, регуляторы давления не вступают в действие до тех пор, пока давление на входе не превысит номинальное рабочее давление как минимум на 0,34 бар или 5 фунтов на кв. дюйм. Потери на трения в регуляторе давления обусловлены пружинами, уплотнениями и внутренней поверхностью стенок.
Станьте специалистом в области регулирования давления, подписавшись на наши БЕСПЛАТНЫЕ учебные интернет-курсы уже сегодня. На наших углубленных курсах рассматриваются передовые концепции регулирования давления, а также дается представление о том, как устанавливать регуляторы давления в различных системах орошения, рекомендовать модели клиентам, выявлять проблемы и с легкостью устранять их.
Все наши курсы сертифицируются Ирригационной ассоциацией (Irrigation Association), а их стоимость для ежегодной переаттестации составляет один кредит на повышение квалификации (CEU).
Подписаться
Регулирующая арматура пилотного принципа действия
Горащенков Д.В., Носырев А.А., инженеры-технологи НПЦ ПромВодОчистка
Современный пилотный метод регулирования давления/расхода позволяет реализовать решение множества задач для разнообразных потребителей.
В статье сделан обзор практических задач управления водоснабжением с помощью пилотных регуляторов. Базовые решения, как правило, недороги. Комбинация такой арматуры обеспечивает выполнение самых сложных задач управления водоснабжением.
|
Одной из важнейших задач водоснабжения является обеспечение необходимого давления и объема воды. Человеку не комфортно, если в квартиру подается высокое магистральное давление воды, сопровождающееся скачками напора. Крупному предприятию для разнообразного оборудования требуется различный объем жидкости под определенным давлением. Наконец, особенности рельефа местности также усложняют водоснабжение и водоотведение на больших площадях. Со всеми перечисленными проблемами позволяет справиться регулирующая арматура, особенности которой рассмотрены в предлагаемой вниманию читателей публикации.
ВИДЫ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ
Для решения задач водоснабжения существует множество вариантов разнообразной арматуры, ниже приведем основные устройства:
Рис. 1. Рычажный регулятор
1. Регуляторы давления/расхода – делятся на несколько типов по принципу регулирования и назначению на регуляторы прямого действия и пилотные регуляторы. Одним из примеров регуляторов прямого действия являются рычажные регуляторы (рис. 1). В этой конструкции проточная часть клапана перекрывается штоком с пробкой. Шток связан с мембраной в мембранной коробке, в которую, в свою очередь, подводится импульсная трубка, а так же с системой противовесов. В случае изменения количества жидкости, проходящей через регулирующее устройство, нарушится равновесие давления жидкости, подающегося через импульсную трубку в мембрану и системы противовесов. Шток поднимается/опускается, изменяя расход через регулятор, вместе с изменением расхода меняется и давление, до тех пор, пока система вновь не уравновесится.
Рис. 2. Пружинный регулятор
Пружинные регуляторы устроены похожим образом (рис. 2), но систему противовесов заменяет одна или несколько мощных пружин.
Из плюсов регуляторов прямого действия можно отметить возможность работы как с жидкой так и с газообразной средой, устойчивость к высоким температурам (вплоть до 300°С). Минусы – высокие потери давления, большие габариты, необходимость монтажа в вертикальном положении, низкая точность регулировки и долгий процесс изменения заданного давления (дополнительные грузы, смена пружин).
2. Пилотные регуляторы – современное изящное решение проблемы регулирования давления (рис 3).
Рис. 3. Пилотный регулятор | Рис. 4. Схема одного из вариантов пилота |
В пилотных регуляторах (внешний вид одного из вариантов показан на рис. 4) задатчиком величины выходного давления выступает энергия рабочей среды, подающаяся на небольшой управляющий клапан, гидравлически связанный с трубопроводом, называемым пилотом.
Используется несколько вариантов исполнения корпуса основного клапана, отличающиеся способом перекрытия проточной части.
Для крупных сетей с постоянным расходом, небольших трубопроводах с нерегулярным водоразбором и систем полива используются регуляторы с гибкой диафрагмой (см. схему на рис. 5).
Рис. 5. Схема клапана-регулятора с гибкой диафрагмой
Как следует из названия, седло клапана перекрывает резиновая диафрагма (1). При изменении расхода жидкости меняется давление на выходе клапана, в итоге изменяется положение запирающего элемента в пилоте (подробнее описано далее), в результате подается, либо отключается давление в камере управления (2). Камера либо наполняется, либо опустошается, за счет чего изменяется диаметр проточной части клапана, что обеспечивает выполнение требуемой функции.
Данная конструкция имеет ограничения в эксплуатации. Диафрагма, находясь под температурой выше 80°С имеет свойство размягчаться и выгибаться, чем выше перепад давления – тем быстрее происходит этот процесс. Максимальное давление в трубопроводе для таких регуляторов не должно быть более 16 атмосфер. Также данный способ перекрытия на дает полной герметичности, при долговременном отсутствии расхода давление до и после регулятора будет выравниваться. Тем не менее, для систем с постоянным водоразбором, систем полива и систем водоснабжения жилых зданий эти регуляторы прекрасно подходят, так как просты в конструкции и обслуживании, как правило недороги и доступны.
Для магистральных трубопроводов крупного диаметра, систем с повышенной надежностью, где требуется долгое герметичное закрытие существуют Регуляторы с подвижным штоком (см. рис. 6).
Рис. 6. Клапан-регулятор с подвижным штоком
В этом конструктивном решении перекрывание проточной части клапана осуществляет не резиновая диафрагма, а свзяанный с ней штоком плоский диск, что позволяет обеспечивать герметичность по классу А. Повышенная надежность конструкции дает возможность применять эти регуляторы для решения задач при давлении до 25 — 40 атмосфер. Также на них можно реализовать широкий спектр дополнительных опций – индикаторы положения диска, защиту от кавитации, изолирование камеры управления от проточной части.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА РЕГУЛЯТОРАХ С ПИЛОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Пилотное управление позволяет решить множество задач благодаря разнообразным методам подключения, обвязки и разнообразию пилотов, начиная от снижения/поддержания давления и заканчивая быстрым открытием для защиты трубопровода от гидроудара и управления уровнем жидкости в резервуарах. Приведем основные примеры функций, которое могут быть реализованы благодаря пилотному управлению.
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ «ПОСЛЕ СЕБЯ»
Как можно понять из названия, эти регуляторы предназначены для регулирования (снижения) давления в трубопроводе после регулятора. Схема приведена на рис. 7.
Рис. 7. Схема регулятора давления «после себя»
При повышении давления в трубопроводе выше заданного уровня давление жидкости преодолевает сопротивление пружины в пилоте, открывается отверстие (порт), связывающее импульсную трубку входа в регулятор и камеру управления клапана, происходит наполнение управляющей камеры, и диафрагма в клапане прикрывает основное проходное сечение, в результате чего давление на выходе из регулятора снижается. При снижении давления в трубопроводе после регулятора, порт в пилоте закрывается, входное давление вытесняет жидкость из камеры управления, и диафрагма в клапане приоткрывается, в результате чего давление увеличивается до заданного уровня. Работа регулятора показана на рис. 8.
Давление на выходе из регулятора соответствует требуемому | Давление на выходе из регулятора возрастает: клапан прикрывается | Давление на выходе из регулятора снижается: клапан открывается |
Рис. 8. Работа регулятора давления «после себя»
ЗАДАЧА
Кольцевая система водоснабжения с несколькими группами потребителей. Давление в системе 12 атм.
Для каждой группы потребителей необходимо обеспечить определенные значения давления:
- группа 1 : 4 атм;
- группы 2-3: 6 атм;
- группа 4: днем — 6 атм, ночью – 3 атм;
- группа 5: необходимо снижать давление при снижении расхода;
- группа 6: необходима возможность плавного регулирования давления.
РЕШЕНИЕ
- группа 1 — регулятор давления воды «после себя» (стандартное исполнение) с настройкой на 4 атм;
- группы 2-3 — два независимых регулятора давления «после себя» на 6 атм. или два регулятора, подключенных к одному пилоту;
- группа 4 — регулятор давления воды «после себя» с двумя пилотами, настроенными на 4 и 6 атм. соответственно, переключение между пилотами вручную или по таймеру. Используется регулятор давления PRV, обеспечивающий переключение между пилотами при изменении расхода до определенного заданного уровня;
- группа 5 — регулятор давления типа HiMood. Позволяет автоматически изменять давление при изменении расхода. Чем ниже становится расход, тем ниже становится давление и наоборот;
- группа 6 — регулятор давления воды «после себя» в стандартном исполнении, возможно оснащение пилота сервоприводом, управление которым осуществляется из диспетчерского пункта.
РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ «ДО СЕБЯ»
Данные регуляторы предназначены для ограничения давления путем сброса излишка воды, а так же создания подпора жидкости на участках с перепадом высот. Клапан поддерживает давление даже в случае резких колебаний (скачков) давления. Клапан полностью закрывается, когда давление до него падает ниже установленного. Если давление до клапана превышает давление настройки, пилот открывает порт на выпуск жидкости из камеры управления, клапан приоткрывается и поддерживает давления «до себя» на установленном уровне (сбрасывает только избыточное давление). Когда давление до клапана становится ниже установленного, клапан снова закрывается. Схема конструкции клапана приведена на рис. 9, схема работы — на рис. 10.
Рис. 9. Схема регулятора давления «до себя»
Регулирование давления | Давление повысилось, клапан открывается | Давление снижается, клапан прикрывается |
ЗАДАЧА
Имеется самотечная система водоснабжения, при которой подача воды с горы осуществляется потребителям, расположенным на различных отметках, методом свободного излива. Естественный перепад в системе 300 метров. Различным участкам сети по уровню высотных отметок необходимо обеспечить давление, не превышающее 9 атм., а отдельным группам потребителей на этих участках обеспечить давление на уровне 2-3 атм.
РЕШЕНИЕ
Для обеспечения регулируемого подпора столба жидкости на заданных участках трубопровода необходимо установить позициях 4,6 на схеме регуляторы давления «до себя» с настройкой на 9 атм. Таким образом, на каждом участке трубопровода будет поддерживаться давление от 1 атм. в самой высокой точке, до 9 атм. в самой низкой точке.
Для обеспечения у потребителей требуемого давления в 2-3 атм. на каждом отводе к потребителю в позициях 1-3 на схеме устанавливается регулятор давления «после себя».
РЕГУЛЯТОРЫ РАСХОДА
Данные регуляторы оснащаются калибровочной шайбой перед регулятором (см. рис. 11), обеспечивающей перепад давления, который используется в пилоте для определения расхода жидкости, проходящей через участок трубопровода. При изменении расхода происходит изменение давления после шайбы, пилот реагирует на это открытием порта на заполнение камеры управления либо порта на ее опустошение.
Таким образом, регулятор осуществляет контроль расхода, автоматически поддерживает давление на выходе на заданном установленном уровне, вне зависимости от колебаний давления и расхода на входе.
Рис. 11. Схема регулятора расхода
ЗАДАЧА
На магистральном трубопроводе с двумя потребителями одному из них (производственная линия) требуется поддерживать постоянный расход, независимо от изменения давления, а для второго (микрорайон) требуется поддерживать расход не выше определенного уровня.
РЕШЕНИЕ
В обоих случаях применяется регулятор расхода, но с различной обвязкой. В одном случае пилотный клапан будет обеспечивать стабильность расхода, независимо от давления, во втором случае, пилотный регулятор будет принудительно ограничивать максимальный расход, независимо от расхода потребителей.
ПИЛОТНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ УРОВНЯ
Применяются на емкостях, в которых нет возможности установить поплавок, водонапорных башнях. Для определения уровня жидкости используется высокочувствительный гидростатический пилот, настроенный на давление, соответствующее разности высоты между местом установки пилота и верхним уровнем жидкости. По мере наполнения резервуара возрастает давление, приходящее на диафрагму пилота (см. рис. 12). При требуемом уровне жидкости пилот наполняет камеру управления и перекрывает поток жидкости через регулятор.
Рис. 12 Схема пилотного регулятора уровня
ЗАДАЧА
Поддерживать в емкости максимальный заданный уровень. Температура окружающей среды может опускаться до отрицательных отметок.
РЕШЕНИЕ
Установка пилотного регулятора уровня. Клапан монтируется в утепленном помещении/затопленном колодце ниже уровня промерзания. Импульсная трубка подключается к трубопроводу сразу за регулятором, пилот настраивается на давление, соответствующее суммарной высоте столба жидкости в емкости и трубопроводе до места монтажа регулятора. Благодаря тому, что импульсные трубки не подводятся к емкости нет риска замерзания жидкости при низких температурах.
КЛАПАН ЗАЩИТЫ ОТ ГИДРОУДАРА
Такие клапаны существуют в нескольких исполнениях.
Для экстренного сброса жидкости используются предохранительные клапаны с высокой скоростью открытия – сбросные (см. рис. 13).
Рис. 13. Схема сбросного клапана
Устроены такие клапаны аналогично регуляторам давления «до себя», но обвязка клапана и пилот сконструированы таким образом, чтобы в случае резкого повышения давления сразу полностью открывать регулятор, осуществляя сброс лишнего давления. После снижения давления регулятор плавно закрывается.
Для защиты насосов от обратной волны вследствие непредвиденного останова используют специальный двухпилотный регулятор защиты от гидроудара (рис. 14).
Рис. 14. Схема клапана для защиты насосов от обратной волны
Клапан снабжается двумя пилотами, один из которых настраивается на 10% ниже статического давления в трубопроводе, а второй — на 10% выше рабочего давления насоса. При внезапной остановке насоса, вода продолжает по инерции двигаться, после насоса возникает область пониженного давления, давление падает ниже статического уровня. На это реагирует первый пилот, клапан открывается. К тому моменту, как обратная волна достигнет насосов, клапан уже будет открыт, выпуская обратную волну и предотвращая возникновение гидроудара. Когда вода достигнет клапана, давление снова вырастет, клапан начнет медленно закрываться, предотвращая опустошение трубопровода. Но если при этом объем вернувшейся воды будет слишком большим, и давление начнет расти выше заданного, включается в работу второй пилот, не дает закрыться клапану (рис. 15).
ЗАДАЧА
Насос подает воду потребителю, находящемуся на 100 метров выше места установки насоса. Необходимо предотвратить возникновение гидроудара в результате отключения насоса.
РЕШЕНИЕ
На отводе после насоса устанавливается клапан защиты из гидроудара, который при внезапной остановке насоса произведет сброс обратной волны.
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Пилотный метод управления позволяет реализовать решение множества задач для разнообразных потребителей, базовые решения как правило недороги. Рассмотренные в статье пилоты можно комбинировать в обвязке друг другом для выполнения самых сложных решений, а дополнение их электронным управлением позволяет получить практически совершенный набор инструментов для решения практически всех задач управления водоснабжением.
Нужен ли моему дому регулятор давления воды?
Мощный поток воды в вашем доме может показаться замечательным, но это не только расточительно, но и может стоить вам денег! Думайте о давлении воды в вашем доме так же, как вы думаете о своем кровяном давлении. Чем выше давление, тем выше вероятность возникновения проблем в будущем.
К счастью, у нас есть решение всех ваших проблем с давлением воды, и это компактный и недорогой редукционный клапан, широко известный как регулятор давления воды.
Итак, в чем преимущества контроля давления воды и экономии воды?
1. Для экономии воды может понадобиться клапан регулятора воды
Если уровень давления воды, поступающей в ваш дом из города, превышает 80 psi , вам нужен регулятор давления воды. Уменьшение давления в системе с 10 до 20 фунтов на квадратный дюйм может сэкономить тысячи галлонов в год в типичном доме. С регулируемой струей воды, настроенной на нужные уровни давления, вы сэкономите на потреблении воды в вашем доме, не меняя никаких привычек! Клапан давления воды отлично подходит для вашей экономии и окружающей среды.
2. Лучше для светильников и бытовой техники
Еще одна причина, по которой вам нужен регулятор давления воды Возвращаясь к аналогии с кровяным давлением, представьте, что ваши приборы работают с таким высоким давлением воды. Это создает нагрузку на каждую часть прибора, который подает воду. Постоянный регулируемый поток воды, создаваемый клапаном давления воды, продлит срок службы ваших приборов и позволит им работать с максимальной эффективностью.
3. Экономит деньги
Конечно, установка может показаться дополнительной платой, но она быстро окупится. Ваш счет за воду значительно сократится , и вы даже можете увидеть снижение потребления энергии, а также меньшее количество ремонтов ваших приборов. И вот еще один совет: как только давление воды будет отрегулировано, замените душевые насадки, смесители и унитазы на модели с низким расходом и водосберегающие модели , так как они позволят еще больше сэкономить на потреблении воды в вашем доме. Благодаря современным технологиям они обеспечивают высокое давление воды, когда вы включаете кран, принимаете душ или смываете воду, расходуя при этом очень мало воды.
4. Стабилизирует давление
Факт: Никто не хочет принимать душ в струйной струе! Благодаря постоянному давлению от регулятора давления воды вы можете принять более расслабляющий душ и никогда не беспокоиться о том, чтобы промокнуть во время мытья посуды. Клапан регулятора воды может сделать это, контролируя величину давления в вашей насадке для душа.
5. Снижает риск утечек
Ненужное высокое давление не подходит для ваших труб; сильный поток может вызвать волосяные трещины и утечки, что в конечном итоге приведет к выдуть большую трубу . Утечки воды нанесут серьезный ущерб вашему дому, часто требуя капитального ремонта поврежденных полов, шкафов, гипсокартона и прилегающих территорий, не говоря уже о плесени. Чтобы уменьшить вероятность серьезной аварии с водопроводом, вам нужно быстро отрегулировать давление воды.
Нужен ремонт или замена регулятора давления воды в Сан-Диего? Мы вас прикрыли! Наши специалисты по сантехнике могут добавить в вашу водопроводную систему регулятор давления воды в доме.
Специалисты компании Anderson Plumbing, Heating & Air имеют лицензию, и на все наши услуги и запасные части распространяется гарантия. Позвоните 866-374-0402, чтобы ваш регулятор давления воды начал экономить деньги и воду.
Регулирование давления в станциях PRV и системе водоснабжения
Поддержание постоянного муниципального давления воды может быть проблемой для систем водоснабжения . Сила трения между текущей водой и внутренней поверхностью трубы снижает давление на расстоянии. Это падение давления может привести к неадекватному давлению, когда вода уходит от источника воды.
Обычное средство от перепадов давления — выпуск воды при более высоком давлении, но такая практика может привести к проблемам на участках, расположенных ближе к источнику. Эти области потребуют вмешательства для снижения давления воды. Стандартным решением является добавление в систему редукционных станций.
Влияние высокого давления на инфраструктуру системы водоснабжения
Слишком высокое давление воды может нанести ущерб всей системе. Поставщики воды должны быстро устранять признаки наличия воды под высоким давлением, чтобы предотвратить ущерб и ненужные расходы.
Повреждение оборудования
Каждое оборудование системы водоснабжения имеет идеальные условия эксплуатации. Слишком высокое давление сократит срок службы труб, насосов и соединителей. Постоянно повышенное давление муниципальной воды приведет к утечкам и разрывам водопровода по мере ослабления оборудования.
Потеря воды
Потеря воды является дорогостоящей проблемой для муниципальных систем водоснабжения, и высокое давление может быть частью проблемы. Вода будет вытекать из-за утечек, вызванных повреждением водой под высоким давлением. Департаменты общественных работ могут не решать эту проблему до тех пор, пока проблема не возникнет из-за полной поломки трубы. Чем дольше ждать ремонта, тем больше теряется вода.
Высокое давление воды также может сделать всю систему расточительной. Расход воды увеличивается с давлением воды. Система высокого давления будет направлять больше воды через арматуру в местных домах. Клиент, принимающий душ в течение 10 минут на линии высокого давления, использует больше воды, чем тот, кто принимает душ той же продолжительности на линии с более низким давлением.
Жалобы клиентов
Вода под высоким давлением создает проблемы для местных пользователей. Они могут жаловаться на большие счета за воду из-за избыточного объема. У пользователей также могут возникнуть проблемы с шумными трубами и поврежденной сантехникой. В некоторых домах, возможно, придется установить регулятор давления воды в жилых помещениях, чтобы решить эту проблему.
Что такое редукционный клапан?
Редукционные клапаны используют натяжение для снижения давления воды под высоким давлением в системе. Вода входит в клапан под высоким давлением и выходит из клапана под заданным низким давлением. Домовладельцы могут установить меньшие версии этих устройств, чтобы уменьшить проблемы с давлением воды в своих домах. Версии коммерческого размера будут регулировать давление станции в муниципальной системе.
Как работает редукционный клапан давления воды?
Клапан PRV действует как буфер между основной линией высокого давления и ответвлениями в муниципальной системе. Внутри клапана диафрагма ограничивает поток воды, чтобы изменить давление между входом и выходом. В большинстве моделей кто-то может отрегулировать давление с помощью регулируемого винта. Пружина, прикрепленная к винту, позволяет диафрагме подниматься и опускаться в зависимости от меняющихся требований. В периоды высокого спроса клапан позволяет большему количеству воды проходить через выпускное отверстие для поддержания постоянного давления.
Как клапаны PRV влияют на скорость потока?
Клапаны в редукционной станции также снижают скорость потока воды в системе. Скорость потока напрямую связана с давлением воды, поэтому выпуск потока при более низком давлении означает меньший объем, протекающий через систему. Контроль скорости потока приносит пользу системе, поскольку это означает меньше потерь воды.
Муниципальным системам требуются регулируемые клапаны из-за меняющихся потребностей в течение дня. По мере увеличения потребительского спроса клапан будет увеличивать расход при сохранении надлежащего давления. При низком спросе клапан сужает поток, чтобы поддерживать постоянство.
Типы редукционных клапанов
Клапаны прямого действия
Домовладельцы используют клапаны прямого действия для снижения давления воды в своих жилых системах. Этот предохранительный клапан находится сразу после главного запорного клапана. Устройство имеет винт или ручку сверху, что позволяет домовладельцу регулировать давление вручную. Поворот винта влияет на натяжение диафрагмы внутри устройства.
Клапаны с пилотным управлением
Клапаны с пилотным управлением являются подходящими решениями для промышленных установок и муниципальных водопроводных станций, которые работают с большими объемами воды. Размер клапана затруднил бы точную ручную регулировку посредством прямого действия. Пилотная линия служит для управления первичным клапаном в этих установках. Когда изменения в спросе влияют на пилота, он посылает сигнал, чтобы отрегулировать поток.
Саморегулирующиеся клапаны
В какой-то степени каждый предохранительный клапан является саморегулирующимся. Пружина растяжения внутри агрегата реагирует на изменения давления на стороне выпуска. Однако современные клапаны используют передовые технологии для более быстрой и точной регулировки. С облачной SCADA-системы от High Tide Technologies, менеджеры могут выполнять регулировку клапанов из любого места или автоматически настраивать систему для реагирования на изменения.
SCADA и техническое обслуживание регулятора давления воды
Система диспетчерского контроля и сбора данных может помочь муниципальным системам водоснабжения отслеживать работу оборудования для регулирования давления воды. Технология SCADA состоит из датчиков, которые отправляют данные в центральный информационный узел. Система предоставляет в режиме реального времени данные о статистике системы водоснабжения, такие как скорость потока и давление.
Для предохранительного клапана датчики на входе и выходе сообщают о перепаде давления. Датчики могут обнаруживать снижение производительности клапана и отправлять сигналы тревоги, чтобы уведомить сотрудников по мере старения системы. Данные цифровых датчиков могут выявить проблемы задолго до того, как клиенты или персонал заметят разницу.
Распознавание незначительных изменений в производительности позволяет персоналу преднамеренно и упреждающе подходить к техническому обслуживанию. Ремонт системы будет меньше мешать водоснабжению и может происходить в более удобное для персонала время. Экипаж будет реагировать на нормативные и профилактические потребности , а не реагировать на чрезвычайные ситуации.
Технология SCADA для муниципального водоснабжения
Каждый аспект муниципальной системы водоснабжения может выиграть от технологии SCADA. Датчики на станции PRV передают информацию о давлении воды. Насосные станции отправляют измерения объема и расхода, а очистные сооружения обмениваются информацией о качестве воды . Хорошо спроектированная инфраструктура SCADA предоставит исчерпывающую информацию обо всем водоснабжении.