Гидравлика систем отопления и охлаждения

Стабилизаторы расхода

Стабилизатор расхода является новым поколением автоматических регуляторов. Он позволяет во многом упростить проектирование и экс­плуатацию систем с постоянным гидравлическим режимом, а самое

главное — обеспечить за­данный расход теплоноси­теля у пользователя. Этот клапан выполняет те же функции, что и автомати­ческий регулятор расхода, рассмотренный в п. р. 5.3, однако имеет конструктив­ные отличия, которые вли­яют на гидравлические па­раметры регулируемого участка. Общий вид кла­панов AQ показан на рис. 5.14. Клапаны малого диаметра выполнены резь­бовыми, большого — уста­навливаются между флан­цами на трубах.

Стабилизатор расхода относится к регуляторам прямого действия. Основ­ным элементом клапана яв­ляется картридж, который вставляют в корпус клапана. Картридж (рис. 5.15) состоит из неподвиж­ного полого затвора клапана 6 со специально профилированными боковыми регулирующими отверстиями 7 (аналогично нижней части рис. 3.5), в который вставлена подвижная подпружиненная гильза 4 со сменной шайбой 1. Шайба является измерительным элементом клапа­на. Поток теплоносителя проходит через отверстие шайбы 2 и создает перепад давления на ней. Этот перепад перемещает гильзу 4 относи­тельно затвора клапана 6, соответственно прикрывая регулирующие от­верстия 7. Положение гильзы 4 уравновешивается силой упругости пружины 5. При этом расход теплоносителя, проходящего через карт­ридж, остается постоянным в пределах зоны регулирования. Заданный расход обеспечивают подбором шайбы 1 соответствующего типа. Шай­бу с необходимым диаметром отверстия 2 устанавливают в картридж и

фиксируют стопорным кольцом 3. Кроме того, для стабилизаторов рас­хода большого диаметра (см. рис. 5.14 при d = 100...350) заданный рас­ход обеспечивают еще и набором картриджей, которые вставляют в гнезда. При необходимости, некоторые гнезда могут быть заглушены специальными пробками. Весь подбор стабилизатора расхода при этом сводится к определению количества картриджей, суммарный расход через которые должен равняться заданному расходу.

Стабилизатор расхода создает три характерные зоны влияния на ре­гулируемый участок (рис. 5.16). В первой зоне (I) не происходит регу­лирования потока. Пружина остается в исходном положении. Создава­емый перепад давления возрастает пропорциональ­но расходу теплоносителя в квадрате, т. е. изменяется по параболе. Вторая зона (II) — зона регулирования. Расход теплоносителя в ней постоянен. Начало этой зоны зависит от автоматически поддерживаемого расхода. Так, для рас­хода 0,015 кг/с потери давления на клапане должны быть не менее 7 кПа, а для 2,614 кг/с — 58 кПа. Заданный расход теплоносителя под­держивается при перепаде давления на клапане до 600 кПа. При даль­нейшем повышении перепада давления пружина сжимается, и теряется регулирующая способность клапана — третья зона (III). Таким образом, во всех режимах эксплуатации системы должен быть обеспечен мини­мальный перепад давления на клапане. Для этого необходимо, чтобы располагаемое давление регулируемого участка было не меньше суммы
потерь давления на участке при полностью открытых терморегуляторах и минимального запаса давления на клапане. В практике проектирова­ния систем обеспечения микроклимата рекомендуется увеличивать этот запас на 10 %. Такой подход применяют для одной из подгрупп ре­гуляторов с аналогичными расходами. Из подгруппы следует выбирать регулятор, находящийся в самых неблагоприятных условиях (как правило, самый удаленный). В остальных регуляторах запас давления будет выше.

Гидравлическую диагностику клапана осуществляют прибором PFM 3000. Для этого в корпусе клапана предусмотрены штуцеры отбо­ра импульсов давления. При этом проверяют лишь перепад давления на клапане, исходя из условия превышения его над минимальным значением APmm (рис. 5.16), которое указано в техническом описании картриджа.

В дополнение следует отметить, что малые габариты данных клапа­нов позволяют устанавливать их непосредственно в узлах обвязки теп­лообменных приборов (рис. 3.4,а). При этом устраняются перетоки теп­лоносителя между теплообменными приборами и влияние естественно­го давления. Отпадает необходимость гидравлического уравновешива­ния стояков, ответвлений и т. п.

Стабилизатор расхода решает те же задачи, что и регулятор расхода (п. р. 53).

Изменить расход в стабилизаторе расхода можно лишь заменой картриджей при отключенной системе, что усложняет возмож­ность несанкционированного вмешательства пользователя и возможность регулировки системы в слу чае необходимости.