| Предыдущий параграф | |||||||||||
5.4. Регуляторы дифференциального давления.
Стабилизировать дифференциальное давление в системе можно при помощи регуляторов дифференциального давления. Они работают по принципу ограничения (дросселирования) избыточного давления при частичном закрытии двухходовых регулирующих клапанов, тем самым перенимают их повышенную потерю давления (с некоторыми оговорками их можно сравнить с редукционными клапанами). С позиции своей функции они поддерживают достаточное охлаждение обратного трубопровода, их использование в комбинации с частотно управляемым насосом приносит экономию в водоподъемной работе (изменяется расходное количество через систему). В общем, можно констатировать, что регуляторы дороже пружинных перепускных вентилей, благодаря более сложной конструкции (мембрана, разгруженный конус, напорные отборы и т. п.), a также потому, что, в отличие от перепускных вентилей, рассчитываются на полный расход (большие диаметры в свету). Размещаются под пятой стояков (с технической точки зрения лучшее решение) или на пяте объекта (более дешевое решение). В систему монтируются последовательно с защищенным участком.
На рис. 5.4.1 наглядно изображен состав (доли) потерь давления на полной потере давления системы. Отдельные компоненты обозначены как 
(потеря давления трубопроводной сети) и ее характеристика 
,
(потеря давления ручного вентиля стояка) и его характеристика (
) и 
(потеря давления термостатического вентиля, обычно двухходового регулирующего клапана). Границей является, как и в случае на рис. 5.1, характеристика насоса
.
Рис. 5.4.1. Нарастание давления на термостатическом вентиле при уменьшении расхода
На рис. 5.4.1, как и на рис. 5.1, видно отличающиеся (переменные) доступные давления, которые при изменении (уменьшении) расхода должен обрабатывать регулирующий клапан.
Если включим в цепь регулятор дифференциального давления согласно рис. 5.4.2, то поведение защищенного по давлению участка будет соответствовать рис. 5.4.3.
Рис. 5.4.2. Регулятор дифференциального давления в системе
5.4.3. Напорные отношения в системе после установки регулятора дифференциального давления
На рис. 5.4.3 отдельные компоненты опять обозначены как (потеря давления трубопроводной сети), a ее характеристика (), (потеря давления регулятора дифференциального давления) и потеря давления двухходового регулирующего клапана, например, термостатического вентиля для радиатора). Из вышеприведенного рисунка видно, что регулятор дифференциального давления работает как дроссельный (редукционный) вентиль и обеспечивает постоянные напорные условия для работы регулирующего клапана, не зависящие от расхода. Регуляторы дифференциального давления изготавливаются во многих вариантах, крупная арматура оснащена отделенным отбором давления (в большинстве случаев их можно использовать, немного переделав, для перепуска или для недооцененной у нас динамической стабилизации расхода в комплекте с расходомерной диафрагмой),в мелкой (до DN50) многие производители используют один отдельный отбор (для высшего давления), и другой отбор (для низшего давления) является неотъемлемой частью вентиля (обычно проходит по просверленному каналу в конусе арматуры). Такие регуляторы дифференциального давления имеют четко заданную полярность давления, что удешевляет арматуру по сравнению с регуляторами, оснащенными отделенными отборами давления, но их нельзя использовать для других функций, обычно предлагаемых регуляторами дифференциального давления. При монтаже необходимо четко соблюдать указания производителя, что обозначает монтаж на обратный трубопровод и соблюдение направления расхода. Регуляторы с отделенными отборами можно монтировать на подающий или обратный трубопроводы.
Регуляторы дифференциального давления относятся к группе прямолинейных прямодействующих пропорциональных регуляторов и как таковые имеют свои характеристики и соответствующие регулирующие отклонения (рис. 5.4.4).
Рис. 5.4.4. Общая зависимость фиксированного дифференциального давления от расхода регулятора дифференциального давления
Из рис. 5.4.4 видно, что при понижении расхода через регулятор установленное дифференциальное давление будет подниматься и наоборот. Из этого вытекает, принимая во внимание уже упомянутое падение расхода, что в регуляторе дифференциального давления ни в коем случае нельзя применить завышенные размеры, т. к. потом он вынужден часто работать в области (особенно в комбинации с падением расхода), где его давление на выходе слишком высокое (на 60% - 80% больше, чем установленное значение) и нестабильное, т. к. почти все регуляторы дифференциального давления, благодаря своей конструктивной компоновке, не могут работать при расходах, приближающихся к нулю.
На рис. 5.4.5. изображена характеристика редукционного вентиля (регулятор давления после себя RD 102V DN25), из которой вытекает сравнение функции редукционного вентиля (регулятора давления после себя) и регулятора дифференциального давления.
Рис. 5.4.5. Характеристика редукционного клапана RD102 V DN25
Из рисунка видно, что редукционный клапан отличается плоской характеристикой, большим диапазоном расходов, способен работать при нулевом расходе, т. е. не теряет работоспособность в критических состояниях. Эти свойства отличают редукционный клапан от регулятора перепада давления в общем, но если требуется, то производятся регуляторы дифференциального давления LDM, работающие при нулевом расходе: ряд RD 102, RD 103 и RD 122 (см. пример на рис. 5.4.6, где изображена характеристика регулятора дифференциального давления RD 122 D DN40.
Рис. 5.4.6 Характеристика регулятора дифференциального давления RD 122 D DN40
Так же, как и на рис. 5.4.5, вентиль на рис.5.4.6 сохраняет свою функцию при минимальных или нулевых расходах, т. е. арматура не теряет свои редукционные свойства ни при каких обстоятельствах, что значительно облегчает расчет. Данное обстоятельство позволило проектировать регуляторы дифференциального давления LDM только на основании Kv значения без каких-либо ограничений, так же, как и все регулирующие клапана.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
