Квартирные регуляторы давления воды — для чего нужны, принцып работы, нормативные требования

Уважаемые читатели! С момента публикации этой статьи в ассортименте нашей компании, практике применения оборудования, нормативных документах могли произойти изменения. Предлагаемая вам информация полезна, однако носит исключительно ознакомительный характер.

В однозонной схеме водоснабжения многоэтажного здания с количеством этажей Nи высотой этажа H_э (рис. 1), в соответствии с п.5.2.10 СП 30.13330.2012, гидростатическое давление на уровне водоразборных приборовверхнего этажа не должно быть ниже Р_N = 20 м вод. ст.

Рис. 1. Распределение давления в водопроводе многоэтажного дома

В этом случае,на уровне приборов n-ого этажа избыточное давление при однозонной схеме водопровода составит:

P_n = P_N+_{(N – n) · Нэ + Δрln + Δpmn,}

где Δp_ln –линейные потери давления в вышележащем участке стояка; Δp_mn – потери давления в тройниках на вышележащих этажах.

Если рассмотреть здание высотой 25 этажей, даже пренебрегая линейными потерями давления и потерями в этажных тройниках, то давление на уровне первого этажа превысит 72 м вод. ст. или 7,2 бара. Это при том, что большинство типов квартирной водоразборной арматуры и водопотребляющего оборудования рассчитано на давление не выше 6 бар. В соответствии с п. 5.2.10 СП 30.13330.2012, гидростатическое давление на отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора должно быть не более 0,45 МПа или 4,5 бара.

До недавнего времени проблема снижения давления в системе водопровода многоэтажных зданий решалась путем зонирования. То есть здание по высоте разбивалось на зоны, каждая из которых снабжалась по своему стояку (рис. 2).

Рис. 2. Распределение давления в водопроводе многоэтажного дома с зонированием

Такие схемы, действительно, прекрасно справлялись с задачей ограничения давления, но имели весьма существенные недостатки. Во-первых, налицо явная низкая экономичность, так как вместо одного стояка приходится прокладывать два. Во-вторых, такие схемы не решали проблему выравнивания давления по этажам. Гидростатическое давление на вводе в квартиру,расположенную в нижнем ярусе зоны, будет всегда заведомо выше, чем у квартир верхнего яруса. Это значит, что в период пикового водоразбора жители этажей верхнего яруса зоны могут остаться без воды.

Появление на рынке достаточно дешевых, компактных и надежных регуляторов давления позволяет отказаться от низкоэкономичных многозонных схем водоснабжения многоэтажных зданий. Регулятор давления, установленный на вводе водопровода в квартиру, позволяет решить сразу несколько задач:

1. Снижение входного давления до требуемого безопасного уровня на всех этажах здания. Это в свою очередь предохраняет внутриквартирныетрубопроводы, арматуру и оборудование от чрезмерных напряжений, продлевая срок их безаварийной эксплуатации.

2. Обеспечение гарантированного расчетного расхода на всех этажах здания. Выравнивая давление по ярусам водопроводного стояка, квартирные редукторы тем самым ограничивают чрезмерный расход в нижних ярусах стояка, что гарантирует получение расчетного расхода воды жителями вышележащих ярусов. Мощный напор из смесителя вовсе не является благом. При срабатывании на вентильной головке смесителя давления свыше 1,3 бара в седле головки возникают разрушающие кавитационные явления, очень быстро выводящие головку из строя.

3. Снижение шумов как в квартирной системе, так и по стояку в целом. Поскольку стояки, как правило, являются сильными резонаторами, то любые акустические эффекты на любом ярусе стояка распространяются по всему стояку. Здание, в котором установлены квартирные регуляторы давления воды, являются практически бесшумными, поскольку скорость потока в таких системах при грамотном расчете и монтаже не превышает 1,5 м/с.

4. Обеспечение комфортного и безопасного режима работы смесителей.

Несбалансированные перепады давления в стояках горячей и холодной воды приводят к изменению настройки температуры смешанной воды на изливе смесителя. Многие, вероятно, сталкивались с таким фактом, когда комфортная температура воды в смесителе вдруг начинала резко меняться либо в сторону крутого кипятка, либо к абсолютно холодной воде. Наличие на квартирных вводах регуляторов давления позволит избавиться от такого неприятного явления.

Нормативные требования к квартирным регуляторам давления

Отечественная нормативная база, регламентирующая требования к бытовым регуляторам давления воды, в настоящее время представлена следующими основными документами: 

• ГОСТР 55023 Регуляторы давления квартирные. Общие технические условия
• ГОСТ 12678 Регуляторы давления прямого действия. Основные параметры.
• Методические рекомендации по выбору и применению квартирныхрегуляторов давления в жилых и общественных зданиях (НИИ Сантехники).

Основные требования, предъявляемые к редукторам с Dу = 15 мм, изложенные в перечисленных документах, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Нормативные требования к квартирным регуляторам давления

Принцип действия квартирных регуляторов давления

Принцип действия квартирных регуляторов давления основан на уравновешивании усилий, создаваемых давлений на входе и выходе за счет отношенияплощадей, на которые воздействуют эти давления (рис. 3).

Рис. 3. Принцип действия квартирных регуляторов давления

Давление на входе Р_вх воздействует на малый поршень, стремясь его открыть. За счет дросселирования в золотнике, связанном с малым поршнем, давление уменьшается до P_вых. Это пониженное давление воздействует на большой поршень, стремясь закрыть золотник. Пружинабольшого поршня поддерживает золотник открытым, когда давление на входе ниже настроечного. Вместо большого поршня может использоваться мембрана. Вноменклатуре компании VALTEC имеются редукторы давления четырех типов. Они широко используются в квартирных узлах ввода водопровода.

Мембранный редуктор VT.085 (рис. 4) применяется в основном в домах повышенной этажности, т.к. рассчитан на номинальное давление 25 бар. Этот редуктор может настраиваться на выходное давление от 1 до 7 бар. Благодаря демпферной камере колебания давления на выходе из редуктора при скачках входного давления не превышают 5 % от настроечного значения. Редуктор поступает в продажу с заводской настройкой на 3 бара.

Рис. 4. Внешний вид и конструкция редуктора VT.085: 1 –корпус, 2 – крышка корпуса, 3 – пробка корпуса, 4 – настроечная втулка, 5 – фиксирующая гайка, 6 – верхняя часть штока, 7 – пружина, 8 – цилиндрическаячасть штока, 9 – мембрана, 10 – распределительное кольцо, 11 – винт золотника с каналом, 12 – золотниковая прокладка, 13 – нижняя часть штока, 14 –уплотнительное кольцо, 15 – демпферная камера 

Рис. 5. Внешний вид и конструкция редуктора давления VT.087

Поршневой редуктор VT.087 (рис.5) используется в квартирных узлах ввода, где требуется подстройка редуктора на требуемое расчетное давление. Редуктор рассчитан на номинальноедавление 16 бар и имеет диапазон настройки от 1 до 4,5 бара. Благодаря своей компактности и надежности этот прибор является лидером продаж среди регулирующей арматуры данного класса.

Поршневой редуктор с манометромVT.088 (рис. 6) поставляется компанией VALTEC специально для московских домостроительных комбинатов, которые устанавливают их в типовых узлахобвязки сантехкабин многоэтажных зданий массовых серий. Требование по наличию манометра на выходном канале редуктора изложено в п.7.1.7. СП 30.13330.2012.Редуктор VT.088 рассчитан на номинальное давление 16 бар и имеет диапазон настройки от 1 до 5,5 бара.

Рис. 6. Внешний вид и конструкция редуктора VT.088: 1 – корпус, 2 – корпус пружинной камеры, 3 – крышка корпуса, 4 – шток, 5 – обойма золотника, 6 – малый поршень, 7 – уплотнительное кольцо малого поршня, 8 – большой поршень, 9 – уплотнительное кольцо, 10 –пружина, 11 – винт настройки, 12 – пробка пружинной камеры, 13 – пробка патрубка манометра

Кран с фильтром и редуктором давления VT.298 (рис. 7) является наиболее оптимальным вариантом для квартирного узла ввода водопровода. Этот сверхкомпактный прибор объединяет в себе шаровой угловой кран, фильтр механической очистки с размером ячеи 300 мкм и поршневой редуктор давления с фиксированнойнастройкой на 3,5 бара.

Рис. 7. Внешний вид и конструкция крана с фильтром и редуктором давления VT.298: 1 – большой полукорпус, 2 – малый полукорпус, 3 – пробка, 4 – заглушка, 5 – шток с поршнем, 6 – прокладка, 7 – уплотнительноекольцо, 8 – уплотнительное кольцо, 9 – золотниковая прокладка, 10 – затвор шаровой, 11 – кольцо седельное, 12 – фильтроэлемент, 13 – пружина

Сравнительные данные по регуляторам давления компании VALTEC представлены в табл. 2.

 Таблица 2. Технические характеристики регуляторов давления VALTEC с Dу 15 мм

С развернутыми характеристиками регуляторов давления VALTEC,указаниями по их подбору, расчету, монтажу, регулировке и эксплуатации можноознакомиться в технической документации.  

Автор: В.И. Поляков

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Регулятор давления воды в системе водоснабжения

Автор Монтажник На чтение 12 мин Просмотров 1.4к. Обновлено 27.12.2020

Основная проблема, которая помимо чистоты воды возникает при индивидуальном и коммунальном водоснабжении — высокий или низкий напор в водопроводе. Один из широко используемых методов для борьбы с этим негативным явлением — установить регулятор давления воды в системе водоснабжения.

В торговой сети реализуют несколько видов приборов для регулировки и стабилизации напора в водопроводных коммуникациях. Чтобы правильно выбрать изделие, полезно ознакомиться с их принципом функционирования, особенностями конструкции, основными техническими характеристиками.

Рис. 1 Итальянские гидроредукторы — разновидности

Для чего нужен регулятор давления воды в системе водоснабжения

Редуктором давления называют прибор, предназначенный для снижения и стабилизации напора в сетях водопровода. Так как избыток давления в трубах приводит к ряду негативных последствий, связанных с повышенным шумом, ускоренным износом сантехники и оборудования (чаще требуется ремонт), сильным гидроударам, актуально использование в таких сетях понижающих избыточный и стабилизирующий напор прибор.

Некоторые сферы применения редукторов в бытовом хозяйстве:

• Для понижения давления в трубопроводах индивидуальных домов, подключенных к центральной водоподающей магистрали. Связано это с тем, что в частных домах напор в водопроводе редко превышает показатель в 3 бара. В то время, как в централизованных сетях горячего (ГВС) и холодного (ХВС) водоснабжения коммунального назначения установлены нормативы максимальных порогов соответственно 4,5 и 6 бар. Понятно, что избыточный напор в доме приведет к меньшему сроку эксплуатации арматуры, сантехприборов и трубопроводной магистрали, что особенно актуально для труб из всех типов полипропиленов и металлопластиков, широко используемых в индивидуальном строительстве.
• Водный напор в индивидуальных домах с гидроаккумуляторным автономным водоснабжением от электронасосов может изменяться в пределах от 1,5 до 3 бар и выше (задается реле давления, включающим насос), что не всегда комфортно для потребителя. Установка после гидробака стабилизирующего гидроредуктора с настройкой на пропускной порог, к примеру, в 2,5 бара, способствует более удобному водопотреблению.

Рис. 2 Регулятор давления воды в системе водоснабжения — примеры использования

• В квартирах первых этажей высотных многоэтажек для обеспечения обходимого напора на верхних этажах может наблюдаться избыточное давление, выходящее за пределы нормативов. В этом случае понижающий редуктор повысит комфортность водопотребления, увеличит срок службы сантехприборов, снизит шумы протекающей воды.
• Иногда гидроредуктор может быть полезен для выравнивания объемов горячей и холодной водоподачи в квартире. К примеру, если горячая вода подается с напором 1 бар, а холодная в 6 бар, то пользоваться смесительный техникой весьма неудобно. В этом случае при помощи гидроредуктора можно сбросить напор в сети холодного водоснабжения квартиры до комфортных 1 — 3 бар и с большим удобством регулировать смешанный в кранах поток.
• Если в водопроводной линии наблюдаются резкие перепады давлений, это может вызвать некоторый дискомфорт при пользовании душевыми кабинками — температура воды из лейки будет постоянно меняться. В этом случае редукторный стабилизатор напора — оптимальный выход из создавшейся ситуации.

Рис. 3 Принцип функционирования гидроредуктора

Статья по теме:

Давление воды в водопроводе — нормы и варианты его стабилизировать. В отдельной статье подробно рассказывается про нормы давления в системах частного и общественного водопровода, а также, варианты его нормализациию.

Принцип работы водяного редуктора

Тем, кто хоть немного знаком с основами гидродинамики, известно, что давление жидкости в любом трубопроводе имеет прямую взаимосвязь с его диаметром, то есть выше в трубах большего размера. Данный физический закон положен в основу принципа регулировки напора в водопроводе — давление в нем понижается при уменьшении сечения проходного канала трубы.

Если рассмотреть редуктор давления воды в системе водоснабжения регулировка диаметра его канального прохода производится вручную. Для этого используют подпружиненные затворы или клапаны, пружина которых может сжиматься и разжиматься в определенных границах посредством подстроечного винта (гайки).

При этом стабильное давление на выходе редуктора устанавливается автоматически за счет разделения входного водного потока. Одна его часть поступает непосредственно к потребителю (на сантехническое оборудование), вторая направляется к исполнительному элементу (металлический диск, мембрана), управляющему затвором проходного канала.

Чем больше давление водного потока на входе прибора, тем большее усилие воздействует на связанный с запором исполнительный элемент и соответственно уменьшается сечение проходного канала. Если входной водный напор невелик, проходной канал из-за отсутствия воздействия на запорный клапан почти полностью открыт.

Рис. 4 Технические и эксплуатационные характеристики моделей серии Caleffi

Технические характеристики

В руководствах по эксплуатации гидроредукторов обычно указывают их следующие технические характеристики:

• Максимальное давление на входе, в бытовой арматуре может доходить до 25 бар. Его обычно указывают на корпусе прибора.
• Диапазон регулировки выходного давления, к примеру 0,5 — 6 бар (Caleffi).
• Заводская настройка — стандарт 3 бара.
• Максимальная температура рабочей среды, располагается в диапазоне 80 — 120 °С.
• Рабочая среда: вода, незамерзайки на основе гликолей.
• Диапазон измерений встроенного манометра, обычно 0 — 10 бар. Иногда указывается градация шкалы, к примеру, меньше 0,04 бара.
• Номинальный расход в метрах кубических в час при скорости потока 1,5 м/с.
• Уровень шума в децибелах, к примеру, менее 30 Дб.
• Условный проход в дюймах, бытовой стандарт 1/2 (15 мм).
• Ресурс в тысячах циклов открываний-закрываний клапана, зависит от объема проходящей рабочей среды, примерное число от 200 до 300 тыс.
• Эксплуатационный срок 10 — 20 лет.

Рис. 5 Детали поршневого гидроредуктора

Регулятор давления воды в системе водоснабжения — конструкция и материалы изготовления

Редукторный регулятор давления — это одна из разновидностей трубопроводной запорно-регулирующей арматуры, состоящей из следующих основных узлов:

Корпус. Выполняется из коррозионностойких металлов, к которым относят латунь (марки CW617N, CW614N, CW653S), нержавейку (AISI 304) и бронзу. Для подсоединения к трубопроводу в корпусе имеются два патрубка с наружной или внутренней резьбой, их типовые размеры Ду 15 (1/2″), Ду 20 (3/4″), Ду 25 (1″), Ду 32 (1 1/4″), Ду 40 (1 1/2″), Ду 50 (2″) дюйма. Внутреннее сечение корпуса представляет собой входной, выходной каналы и седло, на которое опирается запорный элемент. Также многие корпуса включают в себя дополнительные резьбовые патрубки для монтажа манометра (1/4″ дюйма) и установки фильтра грубой очистки.

Крышка. Сверху корпуса помещена крышка, которая наворачивается на резьбу и служит для удержания подпружиненного штока вместе с исполнительным элементом. Вверху крышки вкручена пробка, в которой размещаются регулировочные винт или гайка.

Шток с затворным механизмом (поршень). Затвор представляет собой единый подпружиненный узел, на котором находятся уплотнения, запирающий клапан (золотник), исполнительный элемент, реагирующий на силу водного потока. Последним может служить дисковая металлическая пластина или эластичная резиновая мембрана. Все элементы затворного узла выполнены из коррозионностойких материалов — латуни, нержавейки или бронзы. Уплотнения изготовлены из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM) или нитрил-бутадиенового (NBR) каучуков.

Рис. 6 Различия в конструктивном исполнении поршневых и мембранных устройств

Разновидности регуляторов давления

Редукционные клапаны являются механической арматурой, единственным регулировочным элементом которых служит пружина и связанная с ней гайка (винт), задающие прижимное усилие.

При помощи настроечного элемента регулируют выходное давление прибора. Если им управляют удаленно, применяют автоматический электронный регулятор аналогичного принципа действия с сервоприводом. В быту используют следующие два основных вида редукционных клапанов.

Поршневые

Простейший поршневой регулятор давления воды в системе водоснабжения для частного дома состоит из корпуса с внутренним седлом и крышкой, внутри которого перемещается подпружиненный шток.

На самом штоке имеется диск с уплотнительным кольцом и золотник в виде тарелки с прикрученной винтом резиновой прокладкой – его конструкция аналогична устаревшим бытовым вентильным кранам с червячной передачей.

Принцип работы затвора аналогичен изложенному выше.

Вода внутри прибора разделяется на два потока — один оказывает давление на подпружиненный металлический диск затвора, а второй направляется к потребителю. При работе прибора на закрытые краны водяное давление внутри его корпуса поднимает исполнительный диск вверх вместе с тарелкой и резиновой прокладкой золотника, прижимая их к седлу. Тем самым гидроредуктор полностью перекрывает водный поток.

Как только краны открывают, давление внутри корпуса падает, и пружина опускает шток вместе золотником. Тарелка с резиновой прокладкой отходит от седла и через образовавшийся зазор вода поступает к потребителю.

Расстояние от седла до поверхности золотника задается пружиной, силой прижима которой управляет регулировочный элемент (винт, гайка). Соответственно таким способом устанавливается и постоянное давление на выходе редукционного клапана, которое зависит от ширины зазора (проходного канала) между седлом и резиновой прокладкой золотника.

Поршневые редукторы имеют относительно небольшие габариты и меньшую стоимость в сравнении с моделями мембранного типа.

Рис. 7 Устройство поршневых приборов

Мембранные

Мембранный редуктор давления воды в системе водоснабжения имеет сходное с поршневым аналогом конструктивное устройство за исключением того, что для управления затвором вместо жесткого металлического диска, водный поток оказывает давление на эластичную резиновую мембрану. Принцип работы мембранного редуктора аналогичен поршневому, в качестве запорного элемента используется тот же золотник — скользящий в обойме с окном клапан с резиновым уплотнителем.

В мембранном редукторе в отличие от поршневого нет трущихся частей, поэтому срок его службы больше и выше точность настройки. К тому же мембранные редукционные клапаны не столь чувствительны к качеству воды, как их поршневые аналоги.

Пружинный регулятор такого типа легко отличить по внешнему виду (большим габаритным размерам) — в его верхней части имеется расширенная в диаметре площадка, в которой размещается мембрана.

Рис. 8 Конструктивное устройство изделий мембранного типа

Как настраивать гидроредуктор

Для установки давления на выходе гидроредуктора необходим манометр, который должен размещаться на самом приборе или в водопроводе после него.

При этом следует различать статическое и динамическое давления в системе. В первом случае это показания манометра при движении водного потока после открытия кранов. Статическое давление — это напор в сети при отсутствии водопотребления. Именно в статике и осуществляется настройка редуктора давления.

Обычная стандартная заводская установка всех бытовых редукторов — 3 бара. Если требуется изменить этот порог, поступают следующим образом:

• Открывают все краны до и после гидроредуктора, удаляя тем самым воздух из системы и самого прибора, после чего последние закрывают.
• Устанавливают на редукторе, руководствуясь показаниями манометра, необходимое давление, к примеру 4 бара. Для этого вращают винт шлицевой отверткой или настроечную втулку плоским (шестигранным) ключом по часовой стрелке, нажимая на пружину. Если необходимо настроить меньшее давление, вращение подстроечных узлов производят против часовой стрелки.
• После регулировки при необходимости фиксируют винт или настроечную втулку, после чего настройка считается завершенной.

Рис. 9 Основные этапы регулировки

Статья по теме:

Датчик давления воды в системе водоснабжения: назначение, принцип работы, регулировка. Возможно, будет интересно почитать отдельную статью про виды и конструкции датчиков или реле давления, используемые в системах автономного водоснабжения.

Рекомендации по выбору и правила монтажа

Для того, чтобы свести к минимуму риск образования внутри редукторов кавитаций, приводящих к некорректной работе, вибрациям и шумам, рекомендуется подбирать приборы по их соотношению давлений на входе и выходе.

При этом такие факторы, как давление в системе, температура рабочей среды, расход и скорость потока, наличие воздуха, не должны оказывать существенного влияния на функционирование пружинного регулятора. Оптимальным считается отношение входного давления к выходному 2 к 1, к примеру напор среды до прибора 6 бар, а после него 3 бара. Данный показатель перепада не должен превышать величины 3 к 1.

Редукторный клапан обычно устанавливают в водопроводную магистраль после счетчика, при монтаже выполняют следующие операции:

• Открывают все краны для выпуска воздуха и очистки системы. Для облегчения монтажа желательно, чтобы прибор устанавливался на участок трубопровода с отсечными вентилями с двух сторон.
• Гидроредуктор размещают горизонтально или вертикально, запрещена его установка в перевернутом положении.
• После монтажа проверяют герметичность соединений и производят настройку прибора ключом или шлицевой отверткой.

Рис. 10 Схемы установки редукторов

Производители

На отечественном рынке широко представлены редукторы от следующих производителей:

Valtec. Компания известна рядовому потребителю, как производитель широкого ряда труб из различных материалов и инструмента для их монтажа. Отличительная особенность части гидроредукторов российско-итальянской компании Valtec, выполненных из никелированной латуни — наличие косого фильтра грубой очистки на 200 мкм. Для регулировки давления используется шестигранная головка под плоский ключ или шестигранник. В комплектацию некоторых приборов входит встроенный манометр.

Caleffi — регулятор давления воды в системе водоснабжения от итальянского производителя, имеющие встроенный манометр и подсоединительные патрубки с наружной или внутренней резьбой. Отличительная особенность изделий — возможность работать с высокими входными давлениями до 25 бар, при этом выходное может регулироваться от 0,5 до 6 бар. Также корпуса приборов изготавливаются из латуни или бронзы.

Itap Minipress — приборы от итальянского производителя в никелированном латунном корпусе, имеют вверху колпак с делениями для регулировки. Рассчитаны на входное давление 15 бар и подсоединение к трубопроводу диаметром 1/2 дюйма.

TIM. Бренд известной китайской компании, производителя широкого ряда строительного инструмента и сантехнической арматуры, которая поставляет на рынок редукторы из никелированной латуни. Изделия рассчитаны на работу в сетях отопления с температурой теплового носителя 120 °С. Вторая разновидность приборов TIM — со встроенным манометром и полимерной крышкой черного цвета с регулировочным колпаком.

FAR. Приборы мембранного принципа действия от известной итальянской компании, выполнены в корпусах из никелированной латуни, имеют встроенный манометр и регулировочный колпак с делениями. Благодаря подсоединительным патрубкам с наружной и внутренней резьбой стандартным диаметром 1/2 дюйма, а также входному давлению в 10 бар, отлично подходят для бытового применения в коммунальных квартирах и индивидуальных домах.

Рис. 11 Стоимость редукционных клапанов от разных производителей

Хотя гидроредукторы не так часто используют для бытовых целей, арматура незаменима в случаях, если в водопроводных сетях происходят регулярные и резкие скачки давления, или оно превышает нормированный верхний порог. Приборы выпускают широкий ряд производителей, на рынке доминирует высококачественные итальянские изделия по приемлемой для среднего покупателя цене.

Регулятор давления воды в системе водоснабжения

Регулятор давления — необходимый элемент системы водоснабжения. Наличие на входе в сеть этого устройства позволит стабилизировать давление воды в системе, минимизировать вибрацию труб и следовательно шум от них, спасёт оборудование системы водоснабжения от гидроудара и позволит избежать прорыва воды. Кроме того, регулятор, установленный возле насосного оборудования сможет защитить механизмы от преждевременного износа в результате кавитационного эффекта.

Обычно регулятор давления воды в системе водоснабжения устанавливается на входе в квартиру или частный дом. Для того чтобы понимать какие редукторы давления монтировать в инженерную сеть, необходимо разобраться в их классификации.

Классификация и виды регуляторов давления воды

По типу действия: прямого и непрямого действия. Наиболее востребованы для бытового потребления редукторы прямого действия, ввиду того, что эти устройства автоматизированы, достаточно надёжны, автономны, не требуют вмешательства извне.

По типу регулировки:

• Редукторы «до себя»: которые стабилизируют давление до себя, по направлению течения воды, в бытовых условиях этот тип редукторов можно применять при наличии насосной станции, для снижения вибрации основного трубопровода;
• Регуляторы давления «после себя», в этом случае давление воды стабилизируется в сети после редуктора, этот вариант наиболее предпочтителен для жилого помещения, размещение такого регулятора на входе в квартиру позволит стабилизировать давление во внутриквартирной сети;
• Регуляторы перепада давления. Достаточно дорогой и сложный вид трубопроводной арматуры, в бытовой сети применяется редко, ввиду высокой стоимости. В этом случае стабилизируется давление внутри инженерной сети, как до прибора, так и после него.

Регулятор давления воды в системе водоснабжения может быть различным по устройству, в бытовом употреблении чаще всего встречаются поршневые и мембранные виды редукторов. Но для бытовых целей разница между этими видами незначительна. Мембранные регуляторы более точны в регулировке, но для бытового использования этот параметр не особо важен. Надёжность поршневого и мембранного регулятора примерно на одном уровне, но в тоже время поршневые стоят гораздо дешевле.

Установка манометра, тоже не лишний элемент в системе водоснабжения. Монтаж манометра в корпус редуктора, не занимает много времени, но в тоже время наличие контрольно-измерительного прибора позволит контролировать давление в системе, и оперативно выявлять неисправности сети.

Технические характеристики

Технические характеристики редуктора подбираются исходя из оборудования водопроводной сети в квартире или доме. Обычно это резьбовые соединения небольших диаметров. Стоит обратить внимание на нормативы по пропускной способности клапанов и их температурный режим, особенно если это касается системы отопления с подогревом от котла.

Выбор материала арматуры. Специалистами рекомендуется установка латунного оборудования. Регулятор давления воды в системе водоснабжения с латунным корпусом долговечен. Надёжность и прочность такого редуктора тоже на высоте. Кроме того, демонтаж латунного корпуса обычно не вызывает особых проблем, так как латунь не подвержена коррозии.

Важно! При выборе редуктора для установки в систему водоснабжения стоит обратить внимание на оборудование, выпускаемое известными производителями, имеющее сертификаты качества, что позволит гарантировать эффективную работу водоснабжения.

Редуктор давления воды: принцип работы и разновидности

Оглавление:
Редуктор давления воды: назначение и принцип работы
Разновидности редуктора давления воды

Вы никогда не задумывались над тем, почему практически новенький водонагреватель дает течь или под стиральной машиной образуется лужа воды? Только не нужно отвечать сходу и говорить о том, что что-то там проржавело или кто-то установил бракованный шланг. Не без этого, конечно, но в большинстве случаев виною всех протечек является давление воды в трубопроводе, которое, мягко говоря, не всегда стабильно – в некоторые моменты оно может в несколько раз превосходить допустимые значения, что и приводит к порывам даже металлических частей сантехнического оборудования. Так называемые гидравлические удары в состоянии сломать все что угодно и противопоставить их разрушительной силе можно разве что современный редуктор давления воды, о котором и пойдет речь в этой статье. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его назначением и принципом работы, изучим разновидности и технологию регулировки.

Редуктор давления воды фото

Редуктор давления воды: назначение и принцип работы

С назначением редуктора воды все более или менее ясно – как правило, он используется для стабилизации давления и предотвращения таким образом выхода из строя некоторого сантехнического оборудования. В большинстве случаев установка редуктора давления воды производится тогда, когда в работе домашнего водопровода задействованы такие устройства, как накопительные водонагревательные баки и термостатические смесители – в общем, чувствительные к давлению жидкости агрегаты. Тут все просто и понятно, чего не скажешь про принцип работы редуктора давления воды – разберемся с ним подробнее, так как в этом отношении можно выделить целых три разновидности подобных устройств.

1. Поршневой редуктор давления воды – его основное преимущество заключается в простоте конструкции. За регулировку давления в водопроводной системе отвечает небольшой подпружиненный поршень, который уменьшая или увеличивая проходное отверстие, регулирует давление воды в системе – установка выходного давления в таких редукторах осуществляется путем ослабления или сжатия пружины посредством вращения специального вентиля. Если говорить о недостатках подобных редукторов, то здесь необходимо выделить такой момент, как необходимость предварительной фильтрации жидкости – без очистки воды от мусора подобные устройства очень быстро засоряются и выходят из строя. В силу такого поведения производители достаточно часто оснащают подобные устройства комплектным фильтрующим элементом – поршневой редуктор давления воды с фильтром способен осуществлять регулировку давления в пределах от 1 до 5атм.
2. Мембранный редуктор давления. Этот тип редукторов отличается высокой надежностью и неприхотливостью в работе – они выделяются на фоне всех остальных подобных приборов широким диапазоном пропускной способности. Как правило, они в состоянии обеспечить рабочую скорость потока жидкости в пределах от 0,5 до 3 кубических метров в час, что совсем немало, особенно если говорить об их использовании в быту. За работу такого редуктора отвечает подпружиненная мембрана, которая в целях предотвращения засоров помещена в отдельную герметичную камеру – в зависимости от степени сжатия пружины, она оказывает то или иное давление на небольшой клапан, который и уменьшает или увеличивает пропускную способность устройства.
3. Проточный редуктор понижения давления воды. Устройства этого типа отличаются тем, что в них нет никаких подвижных частей, благодаря чему возрастает их надежность и долговечность – понижение давление здесь достигается за счет внутреннего лабиринта массы небольших протоков. Проходя бесчисленные повороты этих каналов, разделяясь на несколько потоков и снова объединяясь в один, скорость воды гасится, и, как результат, снижается давление жидкости на выходе из подобных устройств. В быту такие устройства используются обычно для систем орошения – основным их недостатком является необходимость установки на выходе дополнительного регулятора.

   Принцип работы редуктора давления воды фото

В общем, это все, что можно сказать по поводу редуктора давления воды, а вернее его принципа работы, изучая который мы поневоле затронули тему их разновидностей. Но, как говорится, это только начало, и виды данных устройств этим не ограничиваются.

Разновидности редуктора давления воды

Редуктор давления воды в силу своей востребованности в различных сферах деятельности человека имеет массу всевозможных различий – классифицировать их можно по нескольким признакам.

1. По производительности. В этом отношении они подразделяются на три подвида – бытовые, производительность которых не превышает 3 кубометра в час; коммерческие с производительностью от 3 до 15 кубометров в час; промышленные, производительность которых свыше 15 кубометров в час. Если речь идет о том, чтобы приобрести редуктор давления воды для бойлера или другого бытового сантехнического прибора, то оптимальным вариантом будет бытовой редуктор давления.
2. По принципу подключения. Здесь вариантов немного – это резьбовые редукторы и фланцевые. Первые используются на трубопроводах диаметром до 50мм (2 дюйма), а вторые, соответственно, на более толстых трубопроводах.
3. По диапазону регулировки практически все редукторы давления разделяются на два типа – это редукторы давления воды с широким диапазоном регулировки и тонко настраиваемые редукторы. Первый вариант устройств способен регулировать давление в пределах от 1,5 до 12 бар, а второй всего-навсего в диапазоне от 0,5 до 2 бар.
4. По максимальному входному давлению. Здесь также имеется два варианта – в первом случае редукторы предназначены для работы в системах водопровода с давлением до 16 бар, а во втором случае до 25 бар.
5. По максимальной рабочей температуре жидкости. Здесь все просто и также имеется всего пара вариантов – существует редуктор давления для холодной воды и для горячей. Редуктор давления для горячей воды в состоянии пропускать через себя воду с температурой до +70°C, а редуктор холодной воды до +40°C.

   Редуктор давления воды для бойлера фото

В принципе, существуют и другие отличия в некоторых моделях водных редукторов – к примеру, есть редуктор давления воды с манометром, который облегчает процесс регулировки давления. Также некоторые различия могут наблюдаться в установленных фильтрующих элементах – в одних моделях сетка может быть мельче, а в других крупнее. А некоторые модели могут оборудоваться колбовыми фильтрами тонкой очистки – здесь все зависит от желания производителя защитить свою продукцию от повреждений.

И в завершение темы несколько слов о том, как отрегулировать редуктор давления воды. Сами понимаете, что если приобретенная вами модель оборудована манометром, то здесь проблем не возникнет – вращая специальный вентиль редуктора, просто добиваемся необходимых показаний манометра, приводя их в соответствие с паспортными данными наиболее уязвимого оборудования вашего водопровода. Если редуктор не оборудован манометром, тогда для регулировки прибора его понадобится приобрести дополнительно – это недорогое удовольствие, которое позволит вам быть уверенным в том, что давление в водопроводе в пределах нормы и о безопасности того же водонагревательного бака можно не переживать.

Редуктор давления воды с манометром фото

В принципе, это все, что необходимо знать по поводу такого ставшего незаменимым в наше время прибора для водопровода, как редуктор давления воды. Почему так произошло, объяснять долго не нужно – водоканал использует старое оборудование, а мы приобретаем современную технику, которая очень чувствительна к различным отклонениям от нормы. Мало того, использование редукторов воды также обусловлено необходимостью поднимать воду на высоту, и если, к примеру, на десятом этаже давление в пределах нормы, то на первом оно будет очень высоким, что и необходимо компенсировать посредством редуктора давления воды.

Автор статьи Александр Куликов

Регулятор давления воды в системе водоснабжения

Скачки давления в системе водоснабжения могут стать причиной выхода из строя сантехнического оборудования, а это, в свою очередь, может стать причиной протечек. Избежать скачков давления в водопроводе и уберечь свои краны и трубы от порчи поможет установка регулятора давления.

Регулятор давления воды: принцип действия

Основным предназначением регулятора давления воды (РДВ) является поддержание давления жидкости на заданном уровне. По сути РДВ стабилизирует давление, снижая его уровень при повышении, и повышая при снижении.

В зависимости от конструктивных особенностей РДВ делят на две категории:

• Со стабилизацией давления на участке водопровода до места установки прибора (в этом случае специалисты называют прибор «до себя»).  Приборы типа «до себя» работают по принципу изменения проходного сечения рабочего клапана. При понижении уровня давления ниже номинального клапан открывается, делая проход свободным для движения воды. При повышении уровня давления выше номинального, наоборот, клапан закрывается, что создает препятствие движению воды и приводит к понижению уровня давления в водопроводе. Клапан приводится в движение с помощью сервопривода.

Такие приборы регулировки давления называют еще пропорциональными, подчеркивая тем самым, что их пропускная способность прямо пропорциональна отклонению уровня давления от номинального значения. РДВ этого типа чаще всего устанавливают на насосных станциях. В быту они применяются редко.

• Со стабилизацией уровня давления воды в водопроводе на участке трубопровода, расположенном после установки РДВ (в этом случае прибор называют «после себя»). Принцип действия прибора «после себя» аналогичен принципу действия прибора «до себя». Он также меняет проходное сечение трубопровода, повышая или понижая давление в нем, но изменение положения клапана происходит под воздействием энергии потока воды.

Регулировочный клапан расположен так, что его мембрана направлена в сторону подающего потока воды. С обратной стороны мембрану подпирает пружина, создавая противодействие давлению воды на мембрану. При понижении давления в водопроводе пружина ослабевает и открывает клапан, освобождая проток для воды. При повышении давления в водопроводе, напротив, пружина сжимается, перекрывая проток для воды. Устройство предельно простое, компактное и надежное, что позволяет его широко использовать для контроля над уровнем давления в бытовых сетях водопровода.

Что даст установка регулятора давления в квартире или в доме

1. Регулятор давления воды в водопроводе применяется для поддержания заданного уровня давления воды в той части водопровода, которая находится в собственности владельца жилья. Поэтому в быту чаще всего используются приборы типа «после себя», устанавливаемые на вводе трубы в дом или в квартиру. особенно актуальна установка регулятора давления воды в многоэтажных домах, где для обеспечения напора воды на верхних этажах устанавливают дополнительное насосное оборудование после которого уровень давления воды может многократно превышать максимально допустимое значение для таких приборов как стиральная машина или посудомойка. Неслучайно течь часто образуется именно в месте их подключения.
2. Установка РДВ позволяет обезопасить свое оборудование и приборы от возможных гидравлических ударов в сети водопровода, которые также не редкость.
3. Установка РДВ обеспечит номинальное давление в сети водопровода, значение которого будет соответствовать условиям безопасной работы оборудования. Простой пример: часто в квартире давление воды отличается от номинального значения. Отклонение может составлять от 1 до 3 и более атмосфер. Если давление в сети водопровода высокое, а в квартире есть накопительный бойлер, настроенный на максимальное давление 5 атм, то он будет постоянно сбрасывать «лишнее» давление, сливая воду. Если давление наоборот, слишком низкое, а в квартире есть проточный водонагреватель, то он просто не включится в работу. Вряд ли вам это понравится. Тем, у кого есть РДВ, подобные проблемы неведомы.
4. Установка регулятора давления позволит сократить ненужный расход воды. Действительно, открыв кран для умывания или других нужд, впустую выльется воды больше при слишком высоком давлении в сети, чем при нормальном давлении, необходимом для комфортного потребления воды.
5. В случае аварии в сети водопровода при нормальном уровне давления риск затопления ниже, чем при избыточном напоре.

Учитывая все преимущества РДВ необходимость его установки очевидна.

Как выбрать регулятор давления воды в водопроводе?

Бытовые регуляторы давления воды могут быть поршневые или мембранные.

Поршневые регуляторы чувствительны к качеству воды и применяются только при установке на трубопровод дополнительных фильтров. Поршень при попадании частичек грязи может заклинить и прибор выйдет из строя.

Мембранные регуляторы более надежны и могут использоваться в любых водопроводных системах. Однако при их эксплуатации необходимо следить за целостностью мембраны, проводя периодическое техническое обслуживание в соотвоствии с рекомендациями производителя.

Выбирая РДВ, необходимо обратить внимание на его технические характеристики:

• входное давление
• выходное давление
• температуру рабочей среды.

Выходное давление подбирают по параметром оборудования, используемого в доме. Обычно это 4 атм.

Для регулирования давления воды в системе холодного водоснабжения берут РДВ с рабочей температурой до 40 С, а для системы горячего водоснабжения подбирают устройство с более широким диапазоном температур до 130 С.

Монтаж РДВ

Для обеспечения технического обслуживания устройства перед ним и после РДВ устанавливается запорная арматура. Монтируется РВД после ввода воды в дом, но перед приборами учета. Для лучшего настроя работы редуктора его комплектуют манометром.

Характерные причины неисправностей квартирных редукторов давления

В. Поляков

Квартирные регуляторы давления сейчас приобретают популярность и часто устанавливаются в квартирах, где смонтированы квартирные узлы ввода и индивидуальные счетчики. По мере массового распространения регуляторов (редукторов) давления, устанавливаемых на вводе в квартиру трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, был выявлен ряд специфических требований и определены причины характерных неисправностей этих приборов

Назначение редуктора – как можно точнее поддерживать заданное давление на выходе, независимо от изменений входного давления и потребляемого расхода воды. Это необходимо, чтобы при разной степени водоразбора (на кухне, в ванной, в душе) потребители не чувствовали дискомфорта, и на каждой точке водоразбора с помощью арматуры можно было бы независимо регулировать расход воды в широких пределах.

Важно также, чтобы редуктор поддерживал настроечное давление и при отсутствии водоразбора (в статическом режиме), т. к. это обеспечивает безаварийную работу квартирных трубопроводов, арматуры и приборов.

По принципу действия квартирные редукторы мало чем отличаются от обычных регуляторов давления, работающих по схеме регулирования «после себя» (рис. 1). Это значит, что имеется дроссель (сопротивление), задающий перепад давления. Данный перепад обусловливает определенный расход. При изменении водоразбора изменяется давление после регулятора. Когда меняется давление после регулятора, его рабочий орган перемещается так, чтобы вернуть перепад на дросселе в прежнее (настроенное) значение, то есть стабилизировать расход и вернуть его в первоначальные пределы.

Представим себе коромысло с равными плечами и опорой в точке «О». Коромысло уравновешено двумя поршнями «а» и «b». Входное давление Рвх. давит на малый поршень «а» с силой

F1= Рвх. • Sа,

где Sа – площадь малого поршня.

Давление на выходе Рвых. давит на большой поршень «b» с силой F2 = Рвх.• Sb , где Sb – площадь большого поршня. Поршень «b» подпружинен пружиной F3 = k • х, где k – упругость пружины, а х – величина сжатия пружины.

Таким образом, силы F1 и F3 стремятся открыть клапан, а сила F2 – стремится его закрыть.

В работе регулятора участвуют также силы трения в уплотнениях большого и малого поршня и реактивные гидродинамические силы на дросселирующей кромке.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора давления «после себя»

В мембранных редукторах вместо поршня «b» используется резиновая мембрана.

В связи с тем, что в мембранных редукторах, по сравнению с поршневыми, меньше трущихся поверхностей, надежность и долговечность таких регуляторов больше, но и стоимость таких редукторов выше, чем поршневых.

Условное обозначение простого редуктора давления (см. рис. 2) полностью отражает описанный выше принцип работы – регулируемое сжатие пружины задает настроечное давление, а давление «после себя» Рвых., меняясь из-за изменения расхода в линии, стремится открыть/закрыть клапан так, чтобы расход через редуктор (обусловленный перепадом на рабочей кромке клапана) оставался прежним. Даже при некотором изменении входного давления Рвх. редуктор все равно стремится поддержать настроенный пружиной перепад, а значит и расход в линии после себя.

Рис. 2. Схематическое обозначение редуктора давления

Идеальный редуктор должен иметь практически линейную горизонтальную характеристику во всем диапазоне рабочих давлений. На практике это далеко не так, и в целом типичная характеристика редуктора выглядит, как показано на рис. 3. Гистерезис (Δ) возникает при разном направлении процесса – при увеличении или при снижении расхода (водоразбора), т. е. в какую сторону в данный момент движется рабочий орган (шток с золотником). Причина гистерезиса – нелинейность регулирующих органов, в первую очередь, вызванная трением в соприкасающихся деталях редуктора, зазорами в кинематической цепи регулятора и наличием загрязнений (отложений) на рабочих органах. Это значит, что при одном и том же расходе давление на выходе может быть разным. Особенно это проявляется в поршневых регуляторах давления. В мембранных регуляторах нелинейность присуща самой мембране – в зависимости от величины смещения от нейтрального положения меняется эффективная площадь мембраны, то есть меняется реакция на изменение давления. если гистерезис Δ оказывается свыше 10%, то такой регулятор давления не рекомендуется использовать в качестве квартирного.

Наклон характеристики на горизонтальном участке обусловливает рабочий диапазон регулирования с заданной погрешностью.

Рис. 3. Типовой график расхода редуктора давления при увеличении (синяя кривая) и при снижении расхода (красная линия)

Однако не только точность определяет пригодность редуктора давления для работы в качестве квартирного регулятора. Производители регуляторов давления, как правило, выпускают достаточно широкую линейку редукторов, как мембранных, так и поршневых, конструктивно отличающихся друг от друга пропускной способностью, диапазонами настройки, максимальным коэффициентом редукции, дополнительными опциями и пр. Для примера, в таблице 1 приведены типы регуляторов давления, выпускающихся под торговой маркой VALTEC.

Из приведенной в таблице 1 номенклатуры наибольшим спросом пользуются редукторы, объединенные с шаровым краном и фильтром механической очистки. Они значительно сокращают монтажную длину квартирного узла ввода, недоступны для постороннего вмешательства в заводскую настройку выходного давления и отлично подходят в качестве квартирных регуляторов.
Эксплуатационная надежность и ремонтопригодность – важнейшие показатели, которые зависят от качества самой воды, ее жесткости, чистоты и содержания растворенных газов (воздуха). Помимо этого важна пригодность редуктора для пропуска воды питьевого качества (то есть, использование подходящих материалов), недоступность для несанкционированного вмешательства в настройки – эти и ряд других дополнительных условий выделяют квартирные регуляторы в отдельную группу регулирующей арматуры. Актуальные рекомендации по установке квартирных регуляторов изложены в ДСТУ-Н Б В.3.2-3:2014 «Руководство по выполнению термомодернизации жилых зданий».

Как показал опыт эксплуатации поршневых приборов, при сильно загрязненной воде наблюдается быстрый износ и/или т. н. «закисание» уплотнительных колец поршней. Регуляторы мембранного типа менее подвержены неисправности такого рода.

Таблица 1. Редукторы торговой марки VALTEC

если говорить о наиболее распространенных причинах отказов квартирных регуляторов давления, то самый большой процент нареканий на работу квартирных редукторов вызывает то, что редуктор «не держит» заданное давление в статическом режиме. То есть, при отсутствии водоразбора давление после редуктора растет выше, чем давление настройки.

Рис. 4. Появление капель воды из пружинной камеры – свидетельство износа поршневых уплотнений

В большинстве случаев это связано с попаданием твердых нерастворимых частиц на седло золотника. В результате такого засорения золотник неплотно перекрывает водяной канал и давление за редуктором начинает расти. Редуктор, тем самым, превращается в обычный дроссель. Такой отказ легко устраним простой прочисткой седла и самого золотника. А это значит, перед редуктором нужно обязательно установить запорный вентиль, а сам редуктор должен обладать ремонтоспособностью, предусмотренной конструктивно. если само седло не повреждено, то после прочистки редуктор восстановит свою работоспособность.

Часто недопустимый рост давления за редуктором, стоящим на холодном водопроводе, вовсе не связан с отказом регулятора давления, а вызван другой причиной. Холодная вода с температурой значительно ниже комнатной, поступив в квартирную систему, при отсутствии водоразбора (например, ночью) нагревается до комнатной температуры. Нагрев воды вызывает ее расширение и рост давления уже после редуктора.

Исправить ситуацию можно, установив после редуктора мембранный гаситель гидроударов (что-то вроде расширительного бачка). Пневмоемкость гасителя скомпенсирует излишек воды из-за ее расширения, что не даст давлению на редукторе «после себя» выйти за допустимые пределы.

Еще одной распространенной причиной отказов поршневых редукторов является износ уплотнительных колец большого или малого поршня (см. рис. 4). Интенсивность этого износа существенно зависит от качества подаваемой из водопровода воды. Повышенная жесткость и наличие мелких нерастворимых частиц ведут к активному абразивному воздействию на детали уплотнений.

Фильтры механической очистки, устанавливаемые перед редуктором, а также встроенные фильтры с размером ячеи 200÷500 мкм не могут защитить арматуру от мелких дисперсных частиц. Усугубляет эту ситуацию установка редукторов так, что шток с золотником и поршнями находится в горизонтальном положении. В этом случае нерастворимые частицы скапливаются внизу поршневой камеры и ускоряют износ уплотнителей.

Износ уплотнений проявляет себя появлением капель воды в вентиляционном отверстии пружинной камеры (рис. 4). Как правило, большинство современных квартирных регуляторов давлений ремонтопригодны, поэтому для устранения течи достаточно поменять кольца на поршне, очистить отложения на стенках поршневой камеры, и регулятор давления снова будет способен работать.

Гораздо большую опасность таит в себе неправильный подбор редуктора по расходному режиму. Когда расход через редуктор начинает превышать номинальный, приведенный в таблице 2, а коэффициент редукции (отношение давлений на входе и на выходе) превышает 2,5, то в районе седла возможно появление кавитации.

Сильное дросселирование потока и резкое местное понижение давления вызывает выделение из воды пузырьков водяного пара, которые, схлопываясь, создают локальное повышение давления до нескольких тысяч бар. Мало того, что кавитация вызывает повышенный шум от редуктора, она может полностью разрушить и само седло, и прилегающую к седлу зону, и даже стенку корпуса редуктора (рис. 5 и 6).

Рис. 5. Кавитационное разрушение зоны седла и стенки редуктора