Диафрагма – измерительный элемент. Она воспринимает импульсы давления с обеих сторон и сопоставляет их разницу с заданной величиной, устанавливаемой посредством соответствующего сжатия пружины рукояткой настройки 9. Каждому числу оборотов рукоятки настройки соответствует автоматически поддерживаемый перепад давления. При наличии рассогласования образующаяся активация диафрагмы передается на шток 5 и перемещает затвор клапана 2 относительно регулирующего отверстия. Импульс давления попадает в подмембранное и надмембранное пространство, образуемое крышками 6 и 8, через перепускное отверстие 12 и штуцер 11.
Выбор регулятора осуществляют по его максимальной пропускной способности. Следует стремиться к тому, чтобы требуемая пропускная способность регулятора была ниже максимальной пропускной способности, но не более чем на 70 %. Требуемый автоматически поддерживаемый перепад давления, либо автоматически поддерживаемое давление регулятором должно находиться примерно в середине регулируемого им диапазона. Установку регулятора на требуемый перепад давления, либо на давление осуществляют соответствующим поворотом гайки настройки.
Исходной величиной для выбора перепада давлений на регулирующих клапанах теплового пункта является перепад давлений в трубопроводах тепловой сети на вводе в здание (на узле ввода теплового пункта) ΔРс. В соответствии с требованиями нормативных документов этот перепад должен быть не менее 1,5 бар. Обычно перепад давлений на вводе в здание принимается по официальным данным теплоснабжающей организации с запасом 10 % (0,9ΔРс) [8].
Регулятор перепада давления для систем отопления и горячего водоснабжения выбирается программой «Danfoss SAC Selector» версии 1.1 (http://ru.heating.danfoss.com). В память программы вводятся исходные данные, приведенные в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Исходные данные для выбора регулятора перепада давления для контуров отопления и горячего водоснабжения
| Технические параметры | Значения |
| Область применения | Вода/ Гликолевые растворы |
| Основная функция | Давление/ Перепад давлений |
| Функция регулятора | Регулятор перепада давлений |
| Среда | Вода |
| Температура подаваемого теплоносителя, °C | 95 |
| Температура возвращаемого теплоносителя, °C | 70 |
| Тепловая мощность нагрузки, кВт | 571 |
| Вычисления риска кавитации | Нет |
| dP на клапане, бар | 0,4 |
| Величина расхода, м3/ч | 19,64 |
| величина kv, м3/ч | 31,05 |
| Давление/ перепад давления, бар | 0,9 |
Машинные результаты программы приведены в таблицах 2.2 и 2.3.
Таблица 2.2 – Технические характеристики клапана регулятора перепада давления для контуров отопления и ГВС
| Параметры клапана | Значения |
| Тип | VFG2 |
| dP клапана, бар | 0.38 |
| Условный проход, мм | 50 |
| Максимальная пропускная способность, м3/ч | 32 |
| Рабочее давление, бар | 16 |
| Параметры клапана | Значения |
| Место установки | Любое место |
| Среда | Циркуляционная вода |
| Альтернативная среда 1 | 30% гликолевый раствор |
| Тмин, оС | 2 |
| Тмакс, оС | 200 |
| Количество ходов | два |
| Позиция шпинделя | Нормально открытый |
| Тип присоединения | Фланцевый |
| Материал клапана | GG-25 |
| Макс. устанавливаемый перепад давлений, бар | 16 |
| Ход штока, мм | 12 |
| Характеристика регулирования | Линейная |
| Фактор кавитации | 0,5 |
| Протечка (макс) | Макс. 0,05 % kvs |
| Разгруженный по давлению | Да |
| Внешний вид |
Таблица 2.3 – Информация о приводе регулятора перепада давления
| Технические параметры привода | Значения |
| Тип | AFPA |
| Место установка | На байпасе |
| Среда | Циркуляционная вода |
| Альтернативная среда | 30% гликолевый раствор |
| Тмин, оС | 2 |
| Тмакс, оС | 150 |
| Материал | Сталь, материал № 1,0338, оцинкованная с покрытием |
| Функция | Разгруженный регулятор перепада давления |
| Настройка | Изменяемая |
| Мин. допустимый перепад давления, бар | 0,5 |
| Макс. допустимый перепад давления, бар | 2,5 |
| Максимальное рабочее давления, бар | 16 |
| Технические параметры привода | Значения |
| Внешний вид |
2.2.2.2 Выбор регулирующих клапанов и исполнительных механизмов
Регулирующие клапаны с электроприводами применяются в качестве исполнительных механизмов систем регулирования температуры. Управляющими устройствами для клапанов могут быть специализированные электронные регуляторы температуры серии ECL или регуляторы глобальной системы диспетчеризации.
Клапаны различаются следующими параметрами:
по количеству регулируемых потоков — проходные (двухходовые) (VS2, VM2, VB2, VF2, VFS2, VFG2), трехходовые (VMV, VRG3, VF3, VFG33, HRE3, HFE3) и четырехходовые (HRE4, HFE4);
по принципу действия — поворотные серии HRE и HFE и седельные — все остальные. По сравнению с поворотными седельные клапаны обеспечивают более качественное регулирование и меньшую протечку в закрытом состоянии, а также способны работать при высоких параметрах регулируемой среды и перепадах давлений.
Седельные клапаны бывают нажимного действия (нормально открытые, например, типа VMV, VM2, VFG2 или VB2) и возвратно-поступательного (например, типа VF2, VF3,VRG3).
Электропривод – исполнительный механизм, воспринимающий командный сигнал от электронного регулятора и преобразующий его в воздействие на регулирующий клапан. Он представляет собой электромотор, вращение которого через передаточный механизм преобразуется в поступательное движение, передаваемое на шток регулирующего клапана. Между количеством оборотов двигателя и ходом штока клапана создана четкая взаимосвязь, позволяющая устанавливать необходимую пропускную способность регулирующего клапана адекватно изменениям регулируемого объекта.
Объекты регулирования могут иметь различную инерционность, поэтому для них применяют приводы с соответствующей скоростью перемещения штока. По скорости действия различают быстрые и медленные электроприводы: у быстрых – время перемещения штока регулирующего клапана на 1 мм до 3 с; у медленных – свыше 14 с. В соответствии с этим выбирают область применения электроприводов. Например, быстрые – для систем горячего водоснабжения со скоростным теплообменником, а медленные – для инерционных систем, таких как системы отопления и горячего водоснабжения с емкостными бойлерами.
При выборе электропривода следует обращать внимание на развиваемое им усилие, т. е. противодействие давлению теплоносителя, передаваемого через шток клапана на двигатель. Для клапана с неразгруженным по давлению затвором максимально допустимое усилие на привод указано в техническом описании к клапану и является функцией перепада давления на клапане и условного диаметра клапана. По этим значениям необходимо осуществлять проверку работоспособности клапана. Если перепад давления теплоносителя при закрытом клапане не превышает допустимого усилия на электропривод, значит, эти элементы совместимы. Если нет, то следует перед клапаном снизить давление регулятором перепада давления, либо заменить клапан на разгруженный по давлению. У такого клапана конструктивно минимизировано влияние давления теплоносителя на затвор и, следовательно, на электропривод. Максимально допустимое усилие на его штоке не зависит ни от перепада давления теплоносителя, ни от типоразмера.