Балансировочный клапан

Балансировочный клапан или балансировочный вентиль.

А так же, рассмотрим автоматические балансировочные клапаны для стабилизации перепада давления.
В этой статье Вы поймете, для чего служит данное устройство и как применить его на практике. Рассмотрим схемы. Принцип работы ручного и автоматического клапана.

Балансировочный клапан - это устройство или вид водопроводной арматуры, предназначенный регулировать проходимое сечение для пропуска жидкости заданного расхода. Но не стоит полагать, что расход этот будет постоянным. Он будет меняться в зависимости от разницы перепада давления на Балансировочном клапане. То есть чем оно больше, тем расход выше.
Для автоматических балансировочных клапанов при определенной схеме достигается стабилизация расхода. О них поговорим ниже.
Для того, чтобы регулировать расход в автоматическом режиме, следует устанавливать специальные регуляторы расхода.
Другими словами. Балансировочный клапан предназначен, чтобы регулировать местное гидравлическое сопротивление.
Если смотреть глазами специалиста по гидравлике, то это устройство регулирует местное гидравлическое сопротивление. То есть, как это происходит? Происходит так: Обычное регулирование увеличение или уменьшение проходимого сечения через клапан. Тем самым это сечение создает гидравлическое сопротивление и если сечение уменьшать, то гидравлическое сопротивление, будет увеличиваться. А если сечение увеличивать, то гидравлическое сопротивление будет уменьшаться. При уменьшении проходимого сечения - расход падает.
Обычно это простое не прихотливое механическое устройство. Служит бесперебойно.
Существуют разные модификации балансировочных вентилей.

Чем отличается балансировочный клапан от обычного крана?

Если Вам жалко денег на балансировочный клапан, то можете воспользоваться обычным краном для регулировки проходимости. Но балансировочный клапан отличается тем, что на нем можно сделать, более плавную регулировку проходного сечения. А обычным краном можно делать регулировку, но она получиться более грубой и не точной. Все зависит от точности, которую вы хотите получить. Можно например, купить шаровый кран с длинным рычажным переключателем и тоже пытаться настраивать приводя рычаг под различным градусом поворота. А еще у балансировочного клапана имеются специальные входы, которые дают возможность делать замеры по расходу.

А вы знаете, что вентиль обратного потока для радиаторной системы служит для регулировки гидравлического сопротивления. Данный клапан можно вполне назвать балансировочным клапаном!

Если посмотреть на изображение, то видно еще какие то прибомбасы :-)
Эти прибомбасы (Штуцеры для замеров или всякие соединительные резбы), нужны для того, чтобы подключить специальный прибор, который дает возможность делать замеры.
Пример:

Измерительный прибор PFM 3000 предназначен для измерения перепада давлений, расхода и температуры, а также для проведения гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения. Прибор PFM 3000 легок и малогабаритен. Это достигнуто за счет компактного размещения датчиков давления внутри корпуса прибора. Удароустойчивый и водонепроницаемый корпус защищает датчики от воздействия окружающей среды и позволяет использовать PFM 3000 в сложных климатических условиях. Входящие в комплект переходники позволяют подключать PFM 3000 к любому типу ниппелей. В комплектацию прибора входят: цифровой термометр, кабель для подключения прибора к компьютеру (USB) а также CD с программным обеспечением. Эти опции позволяют использовать PFM 3000 для гидравлической балансировки систем тепло- и холодоснабжения любой разветвленности.

Автоматический балансировочный клапан

Автоматические балансировочные клапаны применяются для поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами регулируемых систем, для обеспечения постоянного расхода или стабилизации температуры перемещаемой по трубопроводу среды. Например:

Автоматические балансировочные клапаны серии ASV Danfoss используют для обеспечения автоматической гидравлической балансировки систем отопления и охлаждения. Автоматическая балансировка системы - это поддержание постоянного перепада давления при изменении нагрузки (и, соответственно, расхода) от 0 до 100%. Использование клапанов серии ASV позволяет избежать сложностей при вводе системы в эксплуатацию, необходимо только установить клапаны. Автоматическая балансировка системы при любых нагрузках обеспечивает значительную экономию энергии.
Клапан ASV-PV устанавливают на обратном трубопроводе совместно с клапаном-партнером на подающем трубопроводе.
В качестве партнёров рекомендуется использовать клапаны ASV-M/ASV-I для типоразмеров от DN 15 до DN 50 и клапаны MSV-F2 для типоразмеров от DN 65 до DN 100.
Что такое перепад давления между двумя точками?
Рассмотрим пример: Допустим, у нас на подающем и обратном трубопроводе стоят манометры, который показывают давление в этих точках. Перепадом будет являться значение, которое равно разнице между двумя манометрами. То есть, если на манометре показывает 1,5 Bar, а на другом 1,6 Bar, то перепад равен 0,1 Bar.
Поэтому автоматический балансировочный клапан стабилизирует эту разницу между двумя точками. Автоматический балансировочный клапан всегда идет в паре, так как необходимо иметь возможность чувствовать эти перепады на двух точках.
Почему этот клапан обозвали балансирующим?
Чтобы это понять, давайте узнаем, что такое баланс!
Баланс - это количественное соотношение, состоящее из двух частей, которые должны быть равны друг другу, так как представляют поступление и расходование одного и того же количества.
То есть, если у Вас имеется в трубопроводе разветвления, и по какому-то из них идет большой расход, а по другому маленький, то в этом случае нужен балансирующий клапан, чтобы поджать проход жидкости, на трубопроводе с большим расходом для того, чтобы уровнять эти расходы.
Например:

Балансировочный клапан можно не ставить там, где маленький расход по контуру. То есть балансировочный клапан нужен для того, чтобы создать сопротивление на каком-либо контуре, чтобы уровнять потоки.
Теоретический график балансировочного клапана. (Перепад созданный на самом клапане - разница перепада созданная на входе и выходе балансировочного клапана).

Чтобы понять этот график, давайте рассмотрим схему:

Перепад равен М1-М2. Перепад равен разнице между манометрами.
Если мы будем плавно увеличивать мощность насоса, то получим такой график:

А давайте теперь рассмотрим график для автоматического балансировочного клапана:

В этой схеме радиатор представлен как нагрузка. Можно за место радиатора поставить распределительный коллектор со множеством контуров.
График:

По графику видно, что напор на выходе становится стабилизированным, если напор насоса достигает или превышает стабилизирующий порог.
Таким образом, что получается? Получается то, что мы получаем идеальную стабилизацию напора для наших контуров.
Что дает нам стабилизация напора? Дает возможность иметь постоянный расход, который не зависит, от перепадов мощностей насосов. То есть, автоматический балансировочный клапан не допускает превышение перепада давления, тем самым не дает возможности перерасхода теплоносителя. Также при стабильном неизменном напоре происходит постоянно не изменяющийся расход теплоносителя. Но только в условиях, если ваш контур имеет постоянное гидравлическое сопротивление. Если Ваш контур отопления имеет динамически изменяющееся гидравлическое сопротивление, то расход будет тоже не стабильным. При динамическом изменяющем гидравлическом сопротивлении, Вы хотя бы сможете ограничить перерасход контура.
Также можно стабилизировать перепад давления с помощью Перепускных клапанов.
Для тех, кто хочет понять более подробно про гидравлическое сопротивление клапанов и давления, то рекомендую ознакомиться с моим лично разработанным разделом по гидравлике и теплотехнике. Там Вы найдете полезные гидравлические и теплотехнические расчеты. Изучив мои статьи по Гидравлике и теплотехнике, Вы точно научитесь понимать, как производить гидравлический расчет водоснабжения и отопления.