8 800 301 7335
(звонок по России бесплатный)
заказать обратный звонок
Войти Регистрация

Как отбаллансировать систему отопления?


МЕТОДИКА БАЛАНСИРОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ БАЛАНСИРОВОЧНЫХ ВЕНТИЛЕЙ CIMBERIO

  1. ВВЕДЕНИЕ

В данном руководстве рассматривается как производится подбор, установка и эксплуатация различных балансировочных вентилей и расходомеров, выпускаемых компанией CIMBERIO. Обсуждаемый продукт в первую очередь предназначен для использования в системах отопления и кондиционирования.

Руководство предназначено для инженеров занятых в областях проектирования систем, подбора регулирующих вентилей и средств измерения расхода потока. Оно также предназначено установщикам, которым необходимо использовать инженерные разработки, проводить монтаж и эксплуатировать эту технику.

Руководство также обосновывает высокую точность регулирующих вентилей с фиксированной диафрагмой CIMBERIO. Этот тип вентилей наиболее пригоден тогда, когда требуются преимущества точных измерений расхода и наладки. Поэтому их популярность растет по сравнению с вентилями с переменном поджатием, что рассматривается в разделе 4.

  1. ВАЖНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА.

Возможны следующие последствия грубой регулировки расхода потока:

Невозможность достижения требуемой температуры: Потребители получающие слишком малый расход не могут обеспечить свои помещения достаточным теплом или холодом. Это означает, что площади, которые они обслуживают могут не получить требуемую температуру в условиях пиковых нагрузки.

Экономия энергии: Несбалансированная по расходу система будет нагреваться или охлаждаться неравномерно, т.е. участки с малым снабжением потока будут достигать требуемой температуры значительно дольше, чем участки с избыточным расходом. Таким образом система в целом будет дольше достигать требуемой температуры.

Шум, эррозия, завоздушивание и загрязнение: Несбалансированная система будет иметь области с избыточным и недостаточным расходом. Избыточный поток может вызвать шум и разрушение элементов системы. Уменьшенная скорость потока может вызвать отложения твердого осадка и воздушных пузырьков.

Последствия слабого контроля вентилей: Модулирующие вентили могут оказаться неспособными осуществлять правильное регулирование, если управляемые контуры получают слишком много или слишком мало расхода потока. В контуре получающем избыточный расход, на первой стадии перемещения клапана пытаются вернуть расход потока к требуемой величине. В контуре получающем недостаточный расход, действия регулирующего вентиля могут вызвать чрезмерную потерю эффективности передачи тепла, приводя регулирующие действия к виду вкл/выкл.

Труднорегулируемая система: Если нельзя четко определить расход потока и установку вентиля, становится очень трудно в течение последующей работы системы скорректировать эксплуатационные характеристики системы или наилучшим образом наладить работу системы в оптимальном режиме.

3. РЕГУЛИРУЮЩИЕ ВЕНТИЛИ И БЛОК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ПОТОКА

Вентили и измерительный блок в основном применяются в обслуживающих трубопроводных системах совместно с некоторыми типичными приложениями, описываемыми в этом разделе. Описание различных вентилей и средств измерений потока приведено в табл.1.

прибор

функции

Стандартное

название

Описание

Измерение потока

регулирование

запирание

Запорный вентиль

Регулирующий вентиль

Вентиль двойной регулировки

Вентиль двойной регулировки с фиксированной диафрагмой

Вентиль двойной регулировки с переменной диафрагмой

Обычно это задвижка или полнопроходной шаровой кран с малым сопротивлением и малым влиянием на поток

Обычно это задвижка с некоторым сопротивлением и хорошим влиянием на поток, но который не может быть зафиксирован в установленной позиции

Вентиль, имеющий возможность регуляции, но который может зафиксирован в установленной позиции и имеющий шкалу по которой установочное положение считывается

Насадка с фиксированной диафрагмой плотно соединенная с вентилем двойной регулировки

Вентиль двойной регулировки, использующий перепад давления на клапане как средство определения расхода потока

Нет

Нет

Нет

Да

Да

Нет

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Таблица 1: Основные типы вентилей и их функции

Вентили двойной регулировки

Установка вентилей двойной регулировки в нужных точках системы является основным требованием её эффективной регулировки. Назначение промышленных вентилей двойной регулировки всегда должно описываться; вентили типа задвижек или полнопроходных шаровых кранов не подходят для регулировки.

Вентили двойной регулировки отличаются от обычных регулирующих вентилей тем, что установочное положение не теряется при закрытии вентиля. Они могут регулироваться от полностью открытого положения до требуемого установочного положения, и могут быть зафиксированы в этом положении. Вентиль может быть закрыт и вновь открыт на требуемом положении. Корпус вентиля также снабжен шкалой, указывающей установки вентиля. Это позволяет пользователю зафиксировать установочное значение для дальнейших ссылок. Вентили двойной регулировки обычно имеют овальный профиль клапана для малых размеров (15-50 мм) и диск-бабочку для больших размеров 65 мм-300 мм. На фиг. 1 показаны примеры вентилей двойной регулировки CIMBERIO.

Блок измерения расхода потока с фиксированной диафрагмой.

Простейшим диафрагменным измерителем является круглая металлическая пластина с центральным отверстием, которое создает сопротивление протекающему потоку и создает перепад давления на пластине. Этот перепад давления можно использовать для подсчета расхода потока.

Для обеспечения точности требуется тщательные калибровка отверстия и исполнение дренажных отверстий для приема давления. Поэтому рекомендуется использовать заводские фитинги для подключения к измерительному дренажу.

Измерительный блок с фиксированной диафрагмой чувствителен к состоянию набегающего потока. Местные сопротивления, такие как изгибы и сужения, вызывают потерю точности измерений. Для достижения приемлемой точности измерений рекомендуется иметь прямой участок трубопровода вверх по потоку от прибора длиной не менее 5 диаметров трубы. Условия вниз по потоку менее важны и для систем отопления/ охлаждения могут не учитываться.

Вентили двойной регулировки с фиксированной диафрагмой

Вентили двойной регулировки с фиксированной диафрагмой представляют собой вентили двойной регулировки соединенные с измерителями с фиксированной диафрагмой, как показано на фиг. 3. Это позволяет проводить измерения расхода, регулирование, и отсечение в одном месте. Расход определяется по измеренному перепаду давления и диаграмме потеря давления/расход. Регулирующий вентиль обычно бывает овального типа для малых размеров и дискового-бабочки для больших размеров труб.

Вентили двойной регулировки с переменной диафрагмой

Вентили двойной регулировки с переменной диафрагмой отличаются от вентилей двойной регулировки с фиксированной диафрагмой тем, что для измерения расхода потока используют потерю давления на самом открывающемся клапане. Отсюда идет название переменной диафрагмы: у этих вентилей перепад давления измеряется на проходном отверстии переменного размера. Размер открытия отверстия зависит от установки вентиля.


4. ФИКСИРОВАННОЯ ДИАФРАГМА В СРАВНЕНИИ С ПЕРЕМЕННОЙ

Когда CIMBERIO разрабатывало свои новые регулирующие вентили нужно было решить: скопировать ли широко распространенные регулирующие вентили с переменной диафрагмой или развивать менее известные принципы фиксированной диафрагмы. Основные мотивации последнего выбора обобщаются в следующем разделе.

4.1 Точность измерения расхода потока.

Диафрагма фиксирована: Для вентиля с фиксированной диафрагмой как следует из названия диафрагма не изменяется. Поэтому имеется единственное значение kvs для измерителя расхода и следовательно одна кривая на диаграмме расход/давление. Поскольку диафрагма расходомера фиксирована и в нем отсутствуют движущиеся части, точность может быть гарантирована при каждом положении закрытия клапана. Точность расходомера с фиксированной диафрагмой может поддерживаться в пределах +-5% независимо от установки вентиля двойной регулировки.

Для вентиля с переменой диафрагмой установка вентиля и соответственно размер диафрагмы изменяется, поэтому требуются различные kvs для каждой установки вентиля. Когда вентиль закрывается, площадь для прохода потока становится очень малой. Когда вентиль почти закрыт становится очень трудно обеспечить фиксацию и воспроизводимость значения kvs у всего ассортимента вентилей. В результате для многих вентилей с фиксированной диафрагмой точность измерения постепенно ухудшается (до 12% и ниже) по мере закрытия вентиля.

Ухудшение точности в загрязненной системе: большинство отопительных и холодильных систем содержат циркулирующие посторонние частицы, которые попали в систему во время монтажа. Эти примеси могут состоять из грязи, песка, соединительных материалов или, при использовании стальных труб, продуктов коррозии.

Для вентиля с фиксированной диафрагмой подобные примеси не могут блокировать живое сечение диафрагмы. Размер диафрагмы для наименьших вентилей составляет около 4 мм в диаметре, что достаточно для пропуска большинства примесей. Однако точность измерения расхода обычно ухудшается от циркуляции посторонних частиц.

Для вентилей с переменной диафрагмой, которые практически закрыты, грязь может скопиться вокруг клапана вентиля, вызывая возрастание сопротивления. Вентили малых диаметров, которые практически закрыты (50% или ниже) могут иметь зазор открытия менее 0.5 мм вокруг клапана, что делает их очень чувствительными к блокировке. Если вентиль частично блокирован, тогда будет измерено более высокое чем номинальное показание потери давления, извещающее пользователя о более высоком расходе, чем есть на самом деле. Если вентиль имеет ошибку в –12% в условиях чистой воды, то она может вырасти до 20% и более в реальной системе с циркулирующими загрязнениями. Проблема сохраняется даже при полностью закрытом вентиле. Перепад давления на клапане может продолжать существовать, свидетельствуя, что фактически имеется течение, хотя его не должно было быть совсем.

4.2 Почему важно точно измерять расход

Важность точности измерения расхода иногда игнорируется на основании того, что много типов приборов отопления или холодоснабжения относительно мало чувствительны к изменениям расхода потока. Однако неточности в измерении потока имеют существенное влияние на размеры системы и потребление энергии, как легко может быть показано.

Предположим, что минимум приемлемого расхода тепла на практике составляет 10kW, и, что какое-либо меньшее количество приводит переохлаждению помещения или зоны. Такая нагрузка в kW при 6 град. DT соответствует расходу около 0,4 л/с. Однако любой поток с расходом меньшим 0.4 л/с может вызвать переохлаждение.

Однако, при измерении этого потока точность измерения в-принципе на 30% ниже (как в случае использования практически заблокированного вентиля с переменной диафрагмой), поэтому, чтобы это предусмотреть должен быть добавлен запас безопасности к первоначальным нагрузке и расходу потока.

С помощью простой арифметики можно подсчитать, что требуется сделать допуск плюс 25% к расходу потока и теплоотдаче kW, для того чтобы компенсировать потерю 20% точности измерения (так как 80% от 125% обеспечивает приемлемый минимум 100% расхода потока и передачи тепла). Следовательно, для описанной ситуации устанавливаемая мощность должна оставлять 12.5kW с расходом 0.5 л/с.

Применяя аналогичные рассуждения для оценки допустимой точности измерений, используем график из фиг. 5. Можно видеть, что если точность измерения потока достигла более чем 5%, что имеет место в случае вентилей с фиксированной диафрагмой, то требуемый запас по расходу потока выходу kW может бать только 5%.Это существенно более 

4.3 Заключение

Можно сделать вывод, что в прошлом многие системы были спроектированы с существенным допуском позволявшим им успешно функционировать даже если расход неточно измерялся и устанавливался. Однако этому сопутствовало превышение размеров системы отопления или охлаждения и как следствие потеря энергии. С точки зрения требований компактности, стоимости монтажа и сбережения энергии, более нельзя допускать, чтобы тепловая нагрузка и холодопроизводительность дополнялись запасом живучести, вызванным малой точностью измерения расхода.

Теперь понятна необходимость в устройствах балансировки и измерения, которые дают как можно более высокую точность и обеспечивают достижение точности балансировки. В этом отношении вентили с фиксированной диафрагмой имеют большие преимущества перед вентилями с переменой диафрагмой.

4. РАССМОТРЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

5.1 Процедура приближенного баланса

При тщательном подборе труб расходы потока могут быть приближенно сбалансированы. Процедура приближенного баланса уменьшит время, требуемое на балансировку расходов в контурах и часто делает излишним балансировку потоков через приборы. Однако она как правило дорога и при выборе таких решений разработчики памятуют о том, что их могут наказать.

Характеристики самобалансирующейся системы с распределенными трубами можно представить состоящей из следующих элементов.

Возврат обратной

Простой возврат обратной прокладывается как показано на фиг. 6. Для того чтобы такого типа система бала самобалансирующейся падение давления на каждом приборе должно быть равным. Следовательно в каждом контуре должны быть одинаковыми отопительные приборы, идентичными трубы и фитинги. Более того, потери давления в основных подающем обратном трубопроводах должны быть как можно более близкими. Например, если потери давления в АВ существенно отличается от потерь давления в CD, то свойства самобалансирования могут быть потеряны.

Для неизменности системы с возвратом обратной включают внешнюю трубу, являющуюся продолжением обратной и замыкающую систему. Это может увеличить стоимость системы и увеличивает сопротивление системы, что приводит к большему потреблению энергии насосом. Таким образом, важно отметить, что использование системы с поворотом обратной может экономически проиграть в сравнении с обычной установкой, содержащей регулирующие вентили.

Низкие потери напора

В контурах, базирующихся на низких потерях напора, заложена идея поддерживать потери давления в основном как можно меньшими, и, таким образом, перепад давления на каждом контуре является приблизительно одинаковым. Для того чтобы такое оборудование работало должны быть одинаковыми отопительные приборы, т. е. требующие одинаковых расхода и сопротивления. Низкие потери напора требуют, чтобы трубопроводы контуров были на размер или два больше, чем обычно используются.

Калибровочные вентили

Можно рассчитать теоретические потери давления на регулирующих вентилях, для того чтобы регулировать расходы потока в системе. Отсюда индивидуальные установки каждого регулирующего вентиля могут быть предсказаны, поэтому становится ненужной процедура балансировки. На практике любой баланс, достигнутый таким путем, оказывается очень грубым при возможных больших изменениях в расходе потока. Это происходит потому, что теоретические сопротивления элементов не очень точны и заводские данные не всегда обновляются.

Коллекторное распределение.

Коллекторное распределение поддерживает самобалансировку путем создания приближенно одинаковых потерь давления в каждом контуре. Перепады давления на каждом контуре одинаковы, поскольку отводы из коллектора очень близки друг к другу. Для того, чтобы получить преимущество от этого свойства, питаемые контуры потребителей должны снова быть насколько возможно одинаковыми, т.е. содержать одинаковые приборы и одинаковые трубы одной длины.

5.2 Скорости

Скорости потока определяются выбором приемлемой потери давления на метр длины трубы (обычно между 100 и 350 Па/м для большинства распределяемых веток. Желательно также получать скорости внутри диапазона рекомендуемых значений (см. табл. 2)

Диаметр трубы (мм)

Скорость (м/с)

Минимум

Медь/сталь

Максимум

Медь Сталь

15-20

0.6

1.0 1.5

Более 50

1.25

1.5 3.0

Таблица 2: Рекомендуемый диапазон скоростей воды

Повышенные скорости потока могут вызвать шум и разрушение элементов системы. Очень малые скорости потока могут уменьшить точность измерений расходомера и способствуют появлению скоплений неподвижного воздуха в системе.

5.3 Выбор насоса.

Проект многоконтурной распределенной водной системы должен включать расчет сопротивления каждого контура при требуемо расходе потока. Контур который предсказывается имеющим наибольшее сопротивление называется индексным контуром. Обычно, но не всегда, это контур обслуживающий отопительные приборы, расположенные наиболее далеко от насоса.

Выбранный насос должен работать внутри стабильной области своей характеристики и должен быть способным создавать напор от 110% до 115% от проектного сопротивления индексного контура.

5.4 Насосы с переменной скоростью

Иногда утверждается, что системы, которые используют насосы с переменной скоростью и два входных контрольных вентиля, не требуют регулирования потока. При этом забывается, что если оба входных вентиля начинают закрываться, то достигнутый баланс потока при полностью открытой системе, потеряется. Более того, если расходы потока в системе не сбалансированы, система постепенно самоустановится, таким образом, что участки с большим расходом нагреются или остынут быстрее; затем если два входных крана прикроются, поток возрастет в тех частях системы, в которых первоначально поток был недостаточен.

В действительности этот аргумент не подтверждается. Система с расбалансированными расходами гораздо дольше достигнет проектной температуры. Участки, получающие избыточный поток не достигнут своих расчетных температур значительно быстрее, чем если бы потоки были правильные. Это происходит потому, что теплоотдача большинства отопительных приборов относительно малочувствительна к большим изменениям расхода потока. Так расход может вдвое изменить свое проектное значение, но теплопередача изменится только на 10% . Как следствие система значительно дольше будет достигать равномерной температуры в здании и вынуждена работать в течении более долгого периода.

5.5 Чистота системы

Грязь в системе может ухудшить точность измерительного устройства, и поэтому чистота системы очень важна. Соответствующее оборудование должно быть предусмотрено на стадии проектирования, так чтобы из системы можно было удалять грязь и соединительные материалы. Должны быть установлены подходящие фильтры, чтобы отсечь циркулирующие частицы грязи, прежде чем они попадут в малоразмерные регулирующие и контрольные вентили.

5.6 Отвод воздуха и очистка

Скопления воздуха в трубопроводной системе могут вызвать серьезные проблемы при регулировании с искажениями в измерениях расхода потока. Эти нарушения могут быть связаны с помпажом насоса, вызывающем быстрое изменение расхода, или завоздушиванием отопительных приборов, вызывающем их запирание. С другой стороны, системный воздух может вызвать неверные показания измерительных приборов расхода, связаннные со скоплениями воздуха в дренажных точках отбора давления.

В трубопроводную систему должно быть встроено оборудование, способное удалить весь воздух. Это оборудование может состоять из воздухосборников, как ручных так и автоматических, или простых отводов в высших точках системы и на всех отопительных приборах.

5.7 Доступ

Достаточное пространство необходимо, не только для установки, но также и для обеспечения доступа к проверке монтажа. Внимание должно быть уделено на стадии проектирования, чтобы обеспечить обслуживающие колодцы и использовать подходящие архитектурные возможности, такие как фальшивые потолки.

В первую очередь доступ должен быть обеспечен к регулирующим вентилям и приборам измерения потока. На практике:

· как минимум 100 мм расстояние от точек измерения давления должно быть обеспечено, чтобы манометрические трубки подсоединялись без перегиба;

· доступ к вентилям двойной регулировки должен быть таким, чтобы были видны шкала и метки;

· должны быть предусмотрены толщина трубной изоляции, крепежная арматура;

· расположение обслуживающих коробок в фальш-потолках, и т.д. должно быть правильно согласовано с размещением измерительных приборов и регулирующих вентилей.

6 РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ ВЕНТИЛЯ

Следующее основное руководство создано для помощи проектировщику в выборе и применению измерительных приборов потока и регулирующих вентилей.

Kv

Величина kv представляет расход потока через полностью открытый вентиль при температуре от 5°С до 40°С, измеренный в кубических метрах в час и создающий потерю давления в 1 бар (100кПа). Таким образом, величина kv эффективно определяет сопротивление клапана. Когда вентиль плотно присоединен к измерителю расхода, величина kv представляет сопротивление через комбинацию из полностью открытого клапана и измерителя расхода.

Используя систему Си, потеря давления на полностью открытом клапане рассчитывается из уравнения:

Δp=1.296x106 EQ , (1)

где Q = расход потока в l/s, Dp= падение давления в Па.

Величина kv выражает сопротивление наоборот, другими словами большей величине сопротивления соответствует меньшее значение kv. Проектировщики чаще используют для характеристики сопротивления коэффициент потерь давления z (зета). Потери давления на любом фитинге или элементе могут быть рассчитаны из уравнения:

EQ Dp=zr ADVANCE , (2)

где r - плотность жидкости в кг/м3 куб, V – скорость в м/с, Dp= падение давления в Па.

Чем выше коэффициент потери давления, тем выше сопротивление фитинга. Для удобства, данное руководство представляет сопротивление полностью открытых вентилей как через kv так и z, подсчитанного по скоростям в легких стальных трубах.

Kvs

Этот термин применяется к перепаду давления на отводах измерителя расхода.

Индекс «s» обозначает «сигнал», поскольку он относится к сигналу измеренного перепада давления. Для данного измерителя расхода с известным значением kvs специалист-наладчик может вычислить расход потока по сигналу потерь давления, используя следующее уравнение:

Q= EQ , (3)

где Q = расход потока в l/s, Dp= падение давления в Па.

Однако, следует заметить, что перепад давления на отводах не равняется полной потере давления на приборе. Поскольку имеет место увеличение статического давления вниз по потоку от диафрагмы, общие потери давления на самом деле меньше чем потеря давления, измеренная на отводах. Для определения полной потери давления на измерителе расхода используйте его коэффициент сопротивления (z) в уравнении (2).

6.2 Критерии выбора

При выборе размеров диафрагмы вентилей двойной регулировки должны быть приняты во внимание следующее:

  1. Вентили как только возможно должны превосходить по размерам присоединенные трубы. Регулирующие вентили CIMBERIO спроектированы согласованными со стандартным диапазоном расходов потока для данного размера труб. При установке вентилей меньших размеров, чем размер трубопровода, имеется риск получить большие потери давления и чрезмерные скорости в вентиле.
  2. Прежде чем выбрать размер измерителя расхода должен быть рассмотрен тип инструмента для измерения разницы давления и с требуемыми рабочими диапазонами. Имеют место следующие диапазоны типичных инструментов, обычно используемых для измерения перепадов давления:

· ртутный манометр: от 1 до 65 кПа или от 0 до 125 кПа..

· Фтороуглеродный манометр : от 1 до 4.6 кПа или от 0 до 8.8 кПа.

· Дифференциальный цифровой манометр/расходомер: от 1 до 150 кПа.

  1. Измеритель расхода потока должен выбираться по размеру со следующими требованиями по расчетному расходу:

· минимальное давление: дифференциальное показание не должно быть меньше 1 кПа.

· Вентиль двойной регулировки должен выбираться так, чтобы обеспечить регулируемое падение давления не менее чем при 25% открытия клапана (чтобы минимизировать возможность засорения).

6.2 Процедура выбора

  1. Начертите схему системы, иллюстрирующую разводку труб, обеспечивающую потоком каждый отопительный прибор.
  2. Из расчетов тепловой нагрузки определите проектные расходы потока во всех элементах системы.
  3. Укажите подходящие расположения вентилей двойной регулировки. Вентили должны устанавливаться везде, где требуется регулировать расход потока. Они обычно располагаются:

· первичные магистрали, основные стояки, ветки и под-ветки

· отводы потребителей

· байпасы у трехходовых управляющих вентилей

· установки насосов

· котлы и чиллеры( особенно при параллельном соединении)

· зонные управляющие контуры, связанные с вторичными насосами.

  1. Из таблицы выбора вентилей (см. таблицу 3) выберете вентиль, у которого минимальный расход близок, но меньший чем расчетный расход. Если размеры труб соответствуют нормальной скорости и пределам потерь давления, то выбранный вентиль должен иметь размер одинаковый с присоединяемыми трубами.
  2. Выбрав вентили, рассчитайте потери давления на вентилях в индексном контуре. Потери давления необходимо принимать во внимание при определении насоса. При определении потери давления на полностью открытом вентиле используйте уравнения, указанные выше в разделе 6.1.
  3. Для тех вентилей, которые находятся в начале веток или которые закрывают насос. Убедитесь, что расчетные потери давления на них не превышают свои максимальные балансировочные давления. Расчетные потери давления на каждом вентиле иногда связывают с остаточным давлением, представляющим собой разницу между потерей давления самой отдаленной ветви и рассматриваемой.  


Таблица 3. Выбор вентиля.

  1. Рассчитав требуемое остаточное давление, убедитесь что его значение меньше чем максимальное балансировочное давление вентиля. Максимальное балансировочное давление есть потеря давления на вентиле при его открытии на 25%. Простое уравнение для расчета максимального балансировочного давления для каждого вентиля можно прочитать из табл. 3. Если остаточное давление превосходит отдельное максимальное балансировочное давление вентиля, может быть необходимым выбрать 2 вентиля, и установить их последовательно так, чтобы на каждый приходилось по половине общей потери давления.
  2. Выбрав все вентили, информация выбора заполняется в таблицы относительной спецификации и графиков. Информация должна включать:

· Заводские модели и соответствующие номера

· Размеры вентилей и величины kv или kvs

· Внутреннее расположение

· Расчетные расходы потока

· Ожидаемые показания потери давления на измерителях расхода

·

  1. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА

Чтобы установить расход потока через вентиль двойной регулировки с фиксированной диафрагмой необходимо измерить разность давления па диафрагме. Измерив разность давления, и зная величину kvs, расход потока может быть рассчитан по следующему уравнению:

Q= EQ , где Q = расход потока в l/s, Dp= падение давления в kПа.

Иным путем для вентилей CIMBERIO расход потока может прямо находится из диаграмм потерь давления, содержащихся в описательной инструкции по вентилям.

Разность давления может быть измерена манометром. Наиболее употребимы два основных типа манометров: фтороуглеродный/ртутный и электронный цифровой манометры. Функции и работа фтороуглеродого /ртутного манометров описывается в следующем разделе.

Фтороуглеродный /ртутный манометр

В фтороуглеродным или ртутном манометре давление показывается высотой столба фтороуглерода или ртути. Инструмент прост, не имеет движущихся частей и не требует настройки калибровки. Проводя основные нижеследующие процедуры, инструменты дают действительные и воспроизводимые показания.

Хорошего качества манометр отличается следующими качествами:

· большая емкость жидкости для нулевого отсчета

· изменяемые подсоединения для использования различных труб и отводов для измерителей расхода

· герметичность подключения для исключения утечек воды из манометрических трубок

· цветная кодировка линий высокого и низкого давления (красная/высокое давление, голубой/низкое давление).

Используйте следующие правила при проведении измерений фтороуглеродным/ртутным манометром:

  1. Убедитесь, что манометр и шланги подходят для статического давления и температуры в системе. Это важно для измерения перепада давления. Разность может быть только около 6 кПа, но давление по отношению к атмосферному может превышать 500кПа в высоких зданиях или в результате сжатия от высокой температуры в системе.
  2. Убедитесь, что диапазон манометра соответствует ожидаемому максимальному дифференциальному давлению.
  3. Закрепите манометр в вертикальном положении так, чтобы его нельзя было просто отклонить.
  4. Убедитесь, что вентиль байпасной камеры плотно закрыт
  5. Подсоедините соответствующие зонды (щупы) к манометрическим трубкам
  6. Подсоедините манометр к стороне высокого давления измерителя расхода.
  7. Подставьте под трубку низкого давления манометра емкость или сливной канал и откройте вентиль байпаса манометра
  8. Откройте вентили высокого и низкого давления камеры и дайте воде течь через соединительные трубки в емкость с водой пока не выйдут все пузырьки воздуха.
  9. Отключите манометрические трубки от измерителя расхода, закрыв на байпасе вентили высокого и низкого давления. Подключите подсоединение низкого давления к точке измерения низкого давления, откройте изолирующий вентиль и вновь откройте байпас. Установите ноль манометра, перемещая шкалу относительно мениска.
  10. Вновь откройте вентили высокого и низкого давления.
  11. Медленно закрывайте вентиль на байпасе, следя за фтороуглеродом/ртутью. Когда вентиль будет полностью закрыт, дифференциальное давление можно считывать.
  12. Для отключения манометра, откройте вентиль на байпасе, закройте камерные вентили высокого и низкого давления, вновь закройте байпасный вентиль. Закройте изолирующие вентили в точках отбора давления, затем тщательно отсоедините манометрические трубки от измерителя расхода.
  1. МЕТОДИКА РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

Одностороннее регулирование распределенной водяной системы включает два основных процесса:

  1. Настройка регулирующего вентиля ветви для получения расходов потока в требуемом соотношении друг с другом. Это достигается технологией пропорциональной балансировки.
  2. Настройка общего расхода создаваемого насосом для достижения расчетного расхода потока. Это достигается или за счет прикрытия регулирующего вентиля насоса, или изменением скорости насоса, или заменой рабочего колеса насоса, по согласованию с разработчиком проекта.

ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ БАЛАНСИРОВКА

Технология пропорциональной балансировки принята как наиболее пригодная методика для эффективной настройки распределенной системы.

Рассмотрим трубопроводную ветвь (фиг. 9) с несколькими отопительными приборами. Поток воды через каждый отопительный прибор представляет собой определенную часть или процент от общего расхода в ветке. Хотя регулирующие вентили ветки приборов изменяют эту пропорциональность, расход потока в общей ветке остается тем же самым каким и был.

  Начальный расход потока 0.4 л/с

Поэтому для балансировки одного прибора относительно другого необходимо только настроить регулирующий вентиль так, чтобы отопительный прибор получал расход в правильной пропорции. Это не означает, что достигнуто действительное значение расхода на этот момент. Когда основной поток от насоса приводится к своему расчетному значению, каждый прибор получит расчетный расход, так как они был установлены в требуемой пропорциональности.

ИНДЕКСНЫЙ КОНТУР

Индексный контур это такой, который при разбалансированном состоянии системы оказывает наибольшее сопротивление потоку. Он может быть определен расчетом как контур с наиболее высокими потерями давления в нем при расчетном значений потока. С другой стороны он может быть определен по измерениям потока как контур, у которого получено наименьшее отношение измеренного потока к расчетному.

Все системы имеют единственный общий индексный контур, относительно которого рассчитывается давление насоса. Более того, для всех ветвей обслуживающих под-ветви, существует индексная под-ветвь. Аналогично каждая под-ветвь может обслуживать несколько приборных ветвей, одна из которых будет индексной приборной ветвью.

Если все ветви имеют равное сопротивление, основной индексный контур, очевидно, будет обслуживать наиболее отдаленный от насоса прибор, поскольку этот контур имеет наибольшую длину. Аналогично, индексная под-ветка обычно это та, которая обслуживает наиболее удаленный прибор. Однако, если сопротивления ветвей приборов различны, тогда индекс и под-индекс не обязательно совпадает с наиболее отдаленным прибором. Расположение каждого индекса тогда зависит от того, какой контур имеет наивысшую комбинацию трубных и приборных потерь давления.

ПРЦЕДУРА ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЙ БАЛАНСИРОВКИ.

Фиг. 10: Процедура пропорциональной балансировки

Процесс балансировки всегда должен начинаться от наиболее удаленной ветви и идти обратно к ближайшей. Так для системы показанной на фиг. 10 расходы потока в каждой ветви приборов Т3, Т2, и Т1 будут балансироваться обратно индексу потока Т4.

Процесс балансировки состоит в следующем:

1. Используя измеритель с фиксированной диафрагмой на основной ветке, измерьте общий расход через контур. Убедитесь, что этот расход находится в пределах от 110% до 120% от своего проектного расхода. Возможно возникнет необходимость закрыть другие ветки, чтобы достигнуть этого.

  1. Используя измеритель с фиксированной диафрагмой, измерьте расход потока в каждом отопительном приборе. Для каждого отопительного прибора подсчитайте % расчетного расхода потока:

%расчетного расхода потока=(измеренный расход/ расчетный расход)х100

Если показания на каких-либо измерителях расхода ниже измерительного диапазона прибора (т.е. меньше 1 кПа), еще увеличите общий расход потока поступающего в ветвь, прикрывая смежные ветви.

  1. Определите индексную приборную ветвь. Ей будет та, которая имеет наименьший % расчетного расхода. Обычно, но не всегда таковой бывает конечная ветвь (самая удаленная от насоса). Если конечная ветвь не является индексной, тогда прикроите ее регулирующий вентиль до тех пор пока его % расчетного расхода не станет на 10% меньше, чем у действительного индекса (тогда конечная ветвь станет искусственным индексом). Это надо проделывать с одновременным измерением расхода в действительном индексе, поскольку в нем расход меняется при регулировании конечной ветви.
  2. Подсоедините манометр к измерителю потока на конечной ветви отопительного прибора. Действуйте обратно в направлении ближайшей ветви, настраивая каждый регулирующий вентиль прибора до тех пор, пока расчетный расход не станет таким же, как в конечной под-ветви. Это должно производится с одновременным измерением расхода потока в конечной под-ветви, так как поток в ней будет изменяться при регулировании вышерасположенных вентилей.
  3. При достижении одинакового % расчетного расхода потока в каждой под-ветке, расход потоков в под-ветках будет сбалансирован. Баланс не может быть нарушен регулировкой вентилем, установленным вверх по потоку. Следовательно, расположенные вверх по потоку ветви могут быть сбалансированы точно таким же путем.
  4. Когда внутренняя система отбалансирована. Установите расход потока насоса в 110% от расчетного расхода системы. Все ветви и под-ветви должны иметь расходы потока близкие к их 100% расчетному значению.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После достижения точного баланса расходов потока, каждый из вентилей двойной регулировки может быть зафиксирован в своей позиции. Для регулирующих вентилей CIMBERIO это достигается с помощью открытия крышки на ручке вентиля с применением шестигранного ключа для управлением запорным механизмом. Поворачивая винт, вентиль фиксируется на установочной позиции, и становится возможным закрывать вентиль так, что при дальнейшем открытии он не будет открыт выше установленного значения. Поэтому баланс сохраняется.

При составлении исполнительного варианта проекта, фиксируя, обнаруженные дефекты и монтажную схему, также важно, чтобы начальные установки вентилей и значения измеренных расходов потока регистрировались в табличной форме.