Клапаны управляют потоком жидкости во многих системах и делают это разными уникальными способами. Возможность использовать механическое или электромеханическое управление для регулирования потока позволила достичь таких успехов, как современная сантехника, отопление, охлаждение, производство электроэнергии и многое другое.

Эта статья будет посвящена балансировочному клапану — регулирующему устройству, которое используется для выравнивания давления между входом и выходом. Исследуя форму, функции и технические характеристики балансировочных клапанов, эта статья призвана помочь проектировщикам выбрать правильные клапаны для своих задач.

Что такое балансировочные клапаны?

Балансировочные клапаны — это специальные регуляторы, создающие гидравлический баланс — другими словами, они обеспечивают нужный расход для поддержания системы в пределах рабочих параметров. Они создают согласованность системы, ограничивая выходное давление, из одной области с непостоянным давлением в другую, тем самым «уравновешивая» расход через клапан. Эта функция может показаться незначительной, однако она окажется весьма полезной для проектировщиков: правильный расход предотвращает проблемы, связанные с давлением и температурой, а также обеспечивает максимальную эффективность. Это означает, что любое применение, будь то теплообменник, электростанция и другие виды использования, трудно себе представить без балансировочных клапанов. Они могут быть как статическими, так и динамическими и доступны в различных размерах и номиналах. Как уже говорилось ранее, они находят применение в системах отопления/охлаждения, выработки электроэнергии, водопроводе и многих других гидравлических системах, где требуется стабильное давление.

Как работают балансировочные клапаны?

Существует множество методов регулирования потока через систему, поэтому трудно объяснить, как функционирует каждый балансировочный клапан, и при этом сделать эту статью краткой; однако, если обобщить, все балансировочные клапаны используют ту или иную форму регулирования для создания постоянного выхода из переменного входа. Проектировщик может быть уверен, что даже если турбулентность или потери давления вызывают значительные изменения расхода в системе, после балансировочного клапана расход будет постоянным и предсказуемым. Они аналогичны резисторам в электрической цепи, где эти компоненты ограничивают поток электроэнергии для обеспечения правильного напряжения на выходе. В этом разделе мы объясним, как работают некоторые распространенные балансировочные клапаны, и как они используют механические свойства для обеспечения постоянной скорости потока.

Статические балансировочные клапаны

Статические балансировочные клапаны, известные иногда как ручные клапаны, двухпозиционные регуляторы, клапаны типа Вентури и/или цифровые запорные балансировочные клапаны, являются одним из самых простых способов регулирования потока через линию. В них используется обтюратор (также известный как золотник), который при повороте увеличивает или уменьшает размер входного отверстия. Таким образом, клапан механически ограничивает объем потока, выходящего из клапана, что позволяет проектировщикам его регулировать. Имеются две точки доступа (левые два порта), которые позволяют проектировщикам измерять давление до и после клапана и служат контрольными точками либо для ручного тестирования, либо для устройств автоматического регулирования потока.

Динамические балансировочные клапаны

Динамические балансировочные клапаны бывают различных форм, поскольку существует множество способов активного изменения потока. Они могут быть в виде самодействующих клапанов управления потоком, клапанов постоянного расхода, автоматических балансировочных клапанов, клапанов дифференциального регулирования и т.д. Динамический балансировочный клапан достигает баланса давления либо за счет изменения коэффициента сопротивления потока, либо за счет использования перепада давления для изменения открытия клапана. В них используются картриджи, электрические системы и/или альтернативные пути для обеспечения постоянства давления. Эти клапаны часто оснащаются индикаторами, которые показывают постоянное давление через клапан, так что любые колебания могут быть компенсированы путем изменения расхода и/или рабочих параметров клапана. Как правило, они имеют рабочий диапазон давлений и расходов, и их необходимо держать в пределах диапазона, иначе они рискуют быть поврежденными и/или ошибиться. Динамический балансировочный клапан лучше всего работает, когда система испытывает большие перепады температуры/давления или когда множество неравных источников должны объединиться в один большой источник.

Спецификации + критерии отбора

Выбор правильного балансировочного клапана в первую очередь означает определение ограничений, связанных с конкретным применением (массовый расход, диапазон давлений, тип жидкости и т.д.). В данном разделе подробно описаны эти характеристики, чтобы вы могли начать поиск балансировочного клапана, соответствующего вашим потребностям. Этот раздел предназначен для предоставления общих спецификаций, но знайте, что существуют и другие спецификации в зависимости от типа клапана и производителя. Поговорите с вашим поставщиком, чтобы найти лучший вариант из имеющихся на складе для ваших проектов, и предоставьте ему эти спецификации, чтобы получить представление о том, что будет работать лучше всего.

Тип клапана

Какой тип балансировки лучше всего подходит для вашего проекта? Если необходимо базовое сопротивление, то рассмотрите простой статический балансировочный клапан; если требуется активное управление, то обратите внимание на дифференциальные балансировочные клапаны и/или другие динамические конструкции. Во многих случаях оба типа балансировочных клапанов используются в тандеме для обеспечения стабильного потока через систему, поэтому разберите каждую часть системы и определите, какой тип балансировки необходим на каждом этапе.

Номинальное давление + диапазон давления

Поймите диапазон давления в вашей системе, и какое из этих давлений будет испытывать клапан. Кроме того, определите, как будет отличаться расход перед клапаном, чтобы любые эффекты, связанные с расходом, не вызывали проблем. Эти значения позволят определить, какой номинал клапана вам нужен, а также исключить неподходящие конструкции. Кроме того, необходимо понять, будет ли диапазон давления широким или узким, так как это может определить, статический или динамический балансировочный клапан лучше подходит для данного применения.

Размер трубы

Каков диаметр трубы, которая будет подключена к балансировочному клапану? Это очень важный параметр, поскольку диаметр трубы влияет на расход, давление и многие другие рабочие параметры. Некоторые балансировочные клапаны могут использоваться только с определенным диапазоном размеров труб, поэтому при выборе клапанов убедитесь, что это значение есть в наличии.

Контрольное оборудование + тестовые порты

Поскольку эти клапаны предназначены для управления потоком, многие из них поставляются с контрольно-измерительными приборами, которые обеспечивают правильную работу клапана. Их наличие полезно, но не всегда необходимо, поэтому определите, требуется ли для проекта контрольное оборудование, такое как циферблаты, магнитные индикаторы и/или другие измерительные устройства. Элементы памяти также могут гарантировать, что клапан не будет отклоняться от заданного значения с течением времени, но часто они входят в комплект поставки и должны быть оговорены перед покупкой. Кроме того, если в вашей системе будут проводиться испытания для обеспечения качества (как это должно происходить в большинстве сложных систем для поддержания эффективности), то рассмотрите возможность приобретения клапана с испытательными портами (большинство клапанов должны поставляться с такими портами, но не всегда).

Шум, выбор материала и характеристики безопасности

Клапаны не являются бесшумными. Когда вода дросселируется, ограничивается или регулируется, это часто означает увеличение шума от клапана. При использовании особенно быстрого или сильного потока обратите внимание на указанные децибелы шума, если они указаны. Также важен выбор материала, поскольку вы хотите приобрести клапан, который не будет химически взаимодействовать с вашей жидкостью или вызывать излишнее отложение. Правильный материал также сохранит свои прочностные характеристики с течением времени и продлит срок службы, поэтому выбирайте с умом. Наконец, подумайте о любых функциях безопасности, которые вы хотели бы предусмотреть. Это могут быть автоматические запорные устройства, предупреждающие индикаторы и/или любые другие функции, которые предотвратят ненужную потерю времени и эффективности.

Заключение

Как уже объяснялось ранее, балансировочные клапаны используются для поддержания стабильных рабочих характеристик в гидравлической системе. В этом разделе мы рассмотрим некоторые распространенные области применения балансировочных клапанов, чтобы показать, где они были успешны в прошлом. Этот список далеко не исчерпывающий, но он должен дать вам представление о том, где балансировочный клапан проявляет себя как регулирующее устройство.

Некоторые заметные области применения балансировочных клапанов включают:

• Применение в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
• Теплообменники
• Водопроводные системы
• Системы выработки электроэнергии
• Холодильные установки
• И многое другое.

В этой статье было представлено понимание того, что такое балансировочные клапаны и как они работают. Для получения дополнительной информации обращайтесь в наш отдел продаж по адресу sibenergocom@list.ru, T: +7(383)-212-09-32 или к региональному менеджеру по продажам.