Монтаж и регулировка датчика давления воды в системе водоснабжения

1.3.1. Основные принципы преобразования давления деформационным манометром

Принципиальное
отличие деформационных манометров от
жидкост­ных и поршневых состоит в
применении упругого чувствительного
эле­мента (УЧЭ) в качестве первичного
преобразователя давления. Чувстви­тельный
элемент, воспринимающий измеряемое
давление, представляет собой упругую
оболочку, которая обычно выполняется
в форме тела вращения, причем толщина
стенки оболочки существенно меньше ее
внешних размеров. Под действием
измеряемого давления упругая обо­лочка
деформируется так, что в любой точке
оболочки возникают напря­жения,
уравновешивающие действующее на нее
давление.

Понятие
„деформационный манометр» в общем
виде может быть сформулировано следующим
образом. Деформационный
манометр-
ма­нометр, в котором измеряемое
давление, действующее на упругую
обо­лочку УЧЭ, уравновешивается
напряжениями, которые возникают в
ма­териале упругой оболочки. Таким
образом УЧЭ преобразует давление,
являющееся входной величиной, в выходную
величину, несущую изме­рительную
информацию о значении давления. Для УЧЭ
естественно вы­брать в качестве
выходной величины в зависимости от
принципа дейст­вия деформационного
манометра: перемещение заданной точки
УЧЭ; напряжение в материале заданной
точки и усилие, развиваемое УЧЭ под
действием давления.

Выбор того или
иного выходного сигнала УЧЭ определяет
способы его дальнейшего преобразования
для получения результатов измерения
давления, а, следовательно, и принцип
действия деформационного мано­метра.
В технике измерения давления нашли
применение два основных ме­тода: метод
прямого преобразования и метод
уравновешивающего пре­образования
(рис.7).

По
методу прямого преобразования (рис. 7,
а) все преобразования информации о
значении давления проводятся в направлении
от УЧЭ через посредство промежуточных
преобразователей П₁,
П₂,
. . ., П_n
к устройству
И,
представляющему
резуль­таты измерений давления в
требуемой форме. При этом суммарная
погреш­ность преобразования
опре­деляется погрешностями всех
преобразователей, вхо­дящих в
измерительный ка­нал.

Рис. 7. Методы
измерения давления

Метод
уравновешива­ющего преобразования
(рис. 7, б)
характеризу­ется
тем, что используются две цепи
преобразователей:
цепь
прямого преобразования, состоящая из
цепи промежуточных преоб­разователи
П₁,
П₂,
. . ., П_n,выходной
сигнал которой У_вых
поступает на указатель результата
измерений И
и,
одновременно на цепь обратного
преобразования, состоящей из преобразователя
ОП.
Метод
уравновешивания состоит в том, что
усилие N,
развиваемое
УЧЭ, уравновешивается усилием N_оп,
создаваемым обратным преобразователем
ОП
выходного
сигнала I_вых
цепи прямого преобразования. Поэтому
на вход последней поступает лишь
отклонение заданной точки УЧЭ от
положения равновесия. В отличие от
предыдущего метода суммарная погрешность
преобра­зования в данном случае почти
полностью определяется погрешностью
обратного преобразователя. Однако
применение метода уравновешивания
приводит к усложнению конструкции
деформационного манометра В зависимости
от назначения и принципа действия
отдельные звенья измерительных цепей
деформационных манометров могут
конструктивно выполняться в виде
самостоятельных блоков. Во многих
случаях, на­пример, при жестких
эксплуатационных условиях на объекте
измерения (повышенная или пониженная
температура, высокий уровень вибрации
труднодоступность места подключения
и пр.) целесообразно свести к минимуму
количество звеньев, находящихся
непосредственно на объекте Конструктивная
совокупность этих измерительных
элементов с обяза­тельным включением
в нее УЧЭ называется датчиком. В то же
время указатель результата измерений
должен находиться в месте, с более
благоприятными условиями, удобном для
наблюдателя. Это же касается и остальной
части измерительной цепи. Блочный
принцип построения целесообразен также
и с точки зрения изготовления манометров
на разных предприятиях при массовом
производстве.

В этой связи следует
остановиться на часто применяемом
понятии «измерительный преобразователь
давления» (ИПД). В принципе, ИПД — это
составная часть измерительной цепи
многих современных деформа­ционных
манометров, включающая промежуточный
преобразователь с унифицированным
выходным сигналом. Поэтому выделение
ИПД в самостоятельный раздел нецелесообразно
из-за неизбежности повторов при их
описании. В то же время ИПД по функциональным
возможностям имеет более широкое
применение, чем манометры.

Пошаговая инструкция, как подключить

Подробная схема монтажа датчика давления есть в инструкции, с которой продается устройство. В общем случае последовательность шагов одинакова.

Подключение к частотному преобразователю

Датчик подключают к инвертору в следующем порядке:

• монтируют датчик на трубопровод, соединяют устройство с высокочастотным преобразователем сигнальным кабелем;
• в соответствии со схемой, приведенной в документации, подключают провода к соответствующим клеммам;
• настраивают программную часть преобразователя и проверяют работу связки.

Для предотвращения помех и корректной работы инвертора для прокладки применяют экранированный сигнальный кабель.

К системе водоснабжения

Обычному датчику для монтажа на трубопровод требуется штуцер с пятью выводами:

• вход и выход воды;
• выход на расширительный бак;
• под реле давления, как правило, с наружной резьбой;
• ответвление под манометр.

К датчику подводят шнур от насоса для управления включением или выключением. Электропитание обеспечивается кабелем, который прокладывают к щитку.

Как выбрать для коттеджа?

Выбор зависит от технических параметров редукторов: их пропускной способности, надёжности и цены. Далее приведем сравнительную характеристику преимуществ и недостатков приборов, имеющих отличие в принципе действия.

Мембранный

Максимальная проходимость воды через прибор — до 3 кубометров в час. Опирающаяся на пружину внутренняя мембрана, при возрастании напора на входе — прогибается.

Смещение передаётся клапану, который закрывает вход. Происходит регулирование напора проточной воды путём изменения проходного диаметра отверстия.

Редуктор надёжен и неприхотлив в работе. Для более точной регулировки и визуального наблюдения за напором комплектуется манометром. К недостаткам прибора можно отнести высокую стоимость, меньшую производительность по сравнению с аналогами.

Мембранное устройство редуктора размещено в гермокамере, не подвергается засорению и может эксплуатироваться без предварительной очистки воды фильтром.

Поршневой

Имеет большую возможность пропуска воды — до 5 кубометров в час. Наиболее прост в конструктивном отношении, относится к бюджетным вариантам устройств. Стабилизация давления в водной системе происходит за счёт перемещения поршня.

При увеличении водонапора он воздействует на пружину. Смещаясь, поршень закрывает часть прохода, а соответственно, и водоток. Давление на выходе нормализуется.

При относительно невысокой стоимости модель имеет серьёзный недостаток. Наличие в водной системе твёрдых фракций быстро выводит прибор из строя, чаще требуется ремонт или замена.

Монтаж поршневого редуктора производится в тандеме с фильтром грубой очистки. Это значительно продлевает время его работы.

Подробная информация о поршневом регуляторе давления в видео:

Лабиринтный

Один из самых простейших редукторов по конструкции и использованию. Внутренняя подвижная механическая часть отсутствует.

Возникающие в водотоке гидравлические удары (скачки давления) гасятся за счёт прохождения воды через системно расположенные небольшие каналы (лабиринты).

Этот тип регуляторов монтируется непосредственно перед входом сантехнического оборудования.

Примитивность конструкции прибора не даёт гарантии полной безопасности при эксплуатации водного оборудования, что ограничивает его использование.

Лучшие модели редукторов для системы водоснабжения

В настоящее время на рынке регуляторов давления представлен большой выбор устройств, отличающихся по техническим характеристикам, стоимости и компании их выпускающей (бренду производителя).

Наибольшей популярностью среди пользователей пользуются модели следующих компаний.

Корпорации «Honeywell» (США)

В линейке товаров из группы редукторов давления представлены несколько серий подобных устройств, такие как: серия D04FM и D06F, D06FN, D06FН.

Серия D04FM – это регуляторы бытового использования. Корпус выполнен из латуни с резьбовым соединением для включения в водопроводную сеть, диаметром 1/2″ и 3/4″. В моделях предусмотрен патрубок для установки манометра. Прибор может работать в водопроводных сетях, трубопроводах со сжатым воздухом и азотом. Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 16 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 6,0 бар;
• количество ступеней очистки – 1.

Это эконом-вариант устройство.

Серия D06F – устройства бытового применения. Корпус выполнен из латуни с резьбовым соединением, в конструкции предусмотрен сетчатый фильтр и диафрагма армированная волокном. Модели выпускаются диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ и 2″.

Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 40 °С;
• максимальное давление 16 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 6,0 бар;
• количество ступеней очистки – 1.

Серии D06FН и D06FN могут применяться в сетях бытового, промышленного и коммерческого назначения, в водопроводных сетях и в сетях с прочими неагрессивными жидкостями, а также со сжатым воздухом и азотом. Модели данной серии оснащены ручкой для регулировки давления, а также встроенным фильтром. Приборы выпускаются диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ и 2″.

Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 25 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 12,0 бар, для серии D06FН и 0,5 – 2,0 – для серии D06FN;
• количество ступеней очистки – 1.

Продукция корпорации «Honeywell» выпускается в разных странах мира и отвечает всем требованиям, предъявляемым к ней. Редуктор давления воды «Honeywell» – это надежность и безопасная эксплуатации на весь период использования.

Модель РД-15

Выпускает целый ряд производителей в России. Это бюджетный вариант подобных изделий, который достаточно широко используется пользователями при установке во внутриквартирных сетях. Основные технические характеристики модели:

• диаметр – 1/2″;
• рабочее давление – 1,0 бар;
• предел регулировки давления – 40,0%;
• максимальное давление – 4,0 бар.

Модель мембранного типа, корпус выполнен из латуни. Неприхотливая в эксплуатации, одним из достоинств является низкая стоимость.

Компании «FAR Rubinetterie S.p.A» (Италия).

В линейке товаров, выпускаемых компанией, представлена широкая группа регуляторов для систем водоснабжения, выполненных из латуни и хромированной стали. Модели выполняются с внутренним и наружным резьбовым соединением диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1 1/4″, 1 1/2″ и 2″. Некоторые модели оснащены манометром. Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 25 бар;
• регулировка давления – от 1,0 до 6,0 бар.

Редукторы давления воды «FAR» – это оптимальное соотношение цены и качества.

Группы компаний «VALTEC» (Италия-Россия).

Среди товаров группы «регуляторы давления воды», представлены модели поршневого и мембранного типа, оснащенные манометром и без него, а также со встроенным фильтром.

Модели выпускаются с различным условным проходом и техническими характеристиками. Регуляторы давления VALTEC получили достаточно широкое распространение в России и странах СНГ благодаря своей надежности и хорошим эксплуатационным показателям.

Как выбрать клапан-редуктор для понижения давления

Регулятор воды Honeywell

Выбирая регулятор воды Honeywell (Хоневелл), стоит обратить внимание на такие параметры:

• устройство регулятора давления воды;
• технические характеристики;

• материал изготовления устройства.

Правильное сочетание всех этих факторов позволит подобрать прибор, который обеспечит нормальную работу инженерной коммуникации.

Характеристики Honeywell (Хоневелл) D04FM

Диапазон настройки (бар)	1,5-6,0
Статическое давление PN	16
Производство	Германия
Макс. температура среды	70
Редуктор давления	Да
Производительность м3	2.9
Диаметр подключения (дюйм)	3/4

Водяные регуляторы Хоневелл считаются очень надежными, но и стоимость соответственно начинается от 1500 рублей за модель D04FM.

Видео:

Современные редукторы бывают поршневыми и мембранными. Поршень обладает высокой устойчивостью к износу. Но, несмотря на это, редукторы такого типа отличаются низкой надежностью в эксплуатации. Это объясняется характером очистки воды и возможностью образования коррозии на элементах изделия. Так, если в жидкости могут присутствовать мелкие частицы грязи и песка, которые приведут к заклиниванию устройства. Единственный выход — это регулятор давления воды с фильтром.

Регулятор давления РД-15

Мембранный регулятор давления воды РД-15 имеет две рабочие камеры, которые разделены между собой диафрагмой. Это делает устройство неприхотливым в обслуживании и надежным в эксплуатации. Одна камера полностью герметизирована, что предотвращает попадание воды в нее. Именно здесь расположена основная часть конструктивных элементов. Такая схема регулятора давления воды позволяет защитить устройство от коррозии и заклинивания. Правильное использование редуктора и целостность мембраны обеспечивают длительный срок эксплуатации. А стоимость в пределах от 300 до 500 рублей и имеет разные варианты исполнения. Является самым частым в использовании и имеет сертификат соответствия.

Регулятор давления РД-15

Параметры регулятора воды РД-15

Наименование параметра	Значение
Диаметр условного прохода Ду	15
Условное давление (кгс/см2)	1,0 (10)
Зона регулирования	40
Верхний предел настройки (кгс/см2)	0,4 (4)
Условная пропускная способность /ч	1,6
Масса регулятора	0,35

Регулятор воды Far

Выбирая регулятор воды Far или другой фирмы, стоит обратить внимание на его технические параметры. В первую очередь это касается значения входного и выходного давления

Решить эту проблему довольно просто. Нужно узнать требования, которые предъявляются к устройству в том или ином трубопроводе, а также изучить инструкцию регулятора давления воды. Именно в ней производители указывают номинальные значения рабочего давления.

регулятор воды Far

• Максимальное входное давление: 16 бар.
• Регулируемое давление: от 1 до 6 бар.
• Максимальная температура: 75°C.
• Установочное давление: 3 бар.

Немаловажным является и рабочая температура. Так, некоторые модели способны работать в температурном режиме от 0 до 40 градусов. Такие устройства используют только в системах холодного водоснабжения. Для горячего трубопровода подойдут модели, которые работают в диапазоне до 130 градусов.

Но стоимость регулятор воды far уже начинается с 2500 руб.

Видео:

Регулятор давления Valtec

Особую популярность набирают Итальянские клапаны понижения давления в водопроводе Valtec, которые надежные и радуют своей ценой (от 800 рублей). Пожалуй, это и есть средний ценовой сегмент на регуляторы давления воды для многоэтажных домов.

Valtec редуктор давления VT.087

Видео:

Материал

Такие приборы должны изготовляться из прочного материала. Если речь идет о сплавах, то в их составе должны быть лигатуры, которые предотвращают возникновение коррозийного процесса

Специалисты рекомендуют обратить внимание на лучшие редукторы давления воды от известных производителей. Конечно, такая продукция будет стоить немало, но длительный срок эксплуатации обеспечен

Существуют и ГОСТы к клапанам, понижающим давление воды.

Нормативные требования  к квартирным регуляторам давления

Установка

Установку регуляторов давления не рекомендуется проводить самостоятельно, так как она требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим схему подключения редукторов давления в систему водоснабжения квартиры.

Пояснение:

1. механический фильтр грубой очистки;
2. обратный клапан;
3. счетчики ГВС и ХВС;
4. фильтр промывной;
5. Редуктор давления.

Установка редукторов производится в магистраль холодного и горячего водоснабжения квартиры. Устанавливать редукторы давления предпочтительно на горизонтальном участке трубопровода, но допускается и монтаж на вертикальном. Для обеспечения безотказной работы редуктора до него необходимо установить фильтр механической очистки.

Обычно редуктор монтируется за счетчиком воды. За редуктором должен быть предусмотрен трубопровод того же диаметра длиной 5хДу. Для обеспечения возможности регулировки и обслуживания редуктора за ним устанавливается запорная арматура. Если в системе предусмотрены предохранительные клапаны, установленное давление на выходе редуктора должно быть на 20% ниже давления открытия предохранительных клапанов.

В своде правил по водоснабжению и канализации указано, что установка регуляторов давления должна проводиться сразу после запорной арматуры на вводе, то есть до приборов учёта.

Это звучит здраво, ведь в таком случае редуктор будет защищать все гидротехнические устройства, включая счётчик и узел фильтрации.

Но при установке до узла учёта должна исключаться любая возможность забора воды, а значит, технические пробки для промывки фильтра и штока окажутся запломбированы, а сам редуктор лишится возможности обслуживания.

Этим можно пренебречь, но даже в таком случае очень сложно предусмотреть разное гидродинамическое сопротивление и добиться выравнивания давлений в коллекторах холодной и горячей воды. Нужно либо устанавливать в них дополнительные манометры для более точной подстройки, либо располагать регуляторы давления сразу перед коллекторами, как и поступает большинство опытных сантехников.

Пример разводки водоснабжения с редуктором

Если нет возможности произвести установку на вводе системы, но некоторые узлы требуют защиты от избыточного давления, возможна и локальная установка. Существует достаточно много примитивных моделей редукторов под 20 мм трубную резьбу, и даже без точной подстройки они вполне справляются со своей защитной функцией.

Регулировка устройства

Многие хозяева задаются вопросом, как отрегулировать регулятор давления воды в квартире. Эту задачу можно легко выполнить своими руками. Большинство устройств выпускаются с предустановленной настройкой. Согласно этому давление в них составляет 3 бар. Но, при необходимости можно снизить или увеличить этот параметр самостоятельно.

Для выполнения настройки может понадобиться гаечный ключ или широкая отвертка. Выбор инструмента зависит от модели редуктора. Конечно, в современных устройствах настройка выполняется вручную без использования каких-либо дополнительных инструментов.

Прежде всего, нужно убедиться в том, что редуктор давления воды в водопроводе надежно установлен. После проведения установки устройства открывают подачу воды. На этом этапе нужно проверить систему на наличие протечек. Чтобы предотвратить возникновение таких проблем, при монтаже редуктора стоит использовать уплотнительный материал.

Регулировка редуктора давления воды в квартире осуществляется при закрытых кранах. В нижней части устройства есть установочная головка, которая и отвечает за регулировку напора жидкости в трубопроводе. Если давление нужно увеличить, то головка вращается по часовой стрелке. В ином случае вращающие движения выполняется против часовой стрелки.

Одно полное вращение головки позволяет изменить давление на 0,5 бар. Это будет заметно по движению стрелки. Таким образом, выполняется регулировка регулятора давления воды в квартире. Работу можно легко выполнить своими руками.

Нужен ли редуктор перед бойлером?

Гидравлический удар, или гидроудар, появляется из-за мгновенного изменения движения воды внутри водопровода. Распространенным последствием гидроудара являются разорванные высоким давлением переходные шланги. Его проявление характерно также разрушением ослабленных ржавчиной труб и срывом слабых заглушек.

При работающем бойлере гидроудар с большой вероятностью может привести к разрыву бака.

Обычный бойлер рассчитан на давление поступающей воды до 4 атмосфер – тогда его срок службы будет выше. При давлении в трубах свыше 7-8 атмосфер включается предохранительно-обратный клапан, спускающий воду из бойлера в канализацию.

Одной из причин постоянно капающего предохранительно-обратного клапана бойлера может служить чрезмерное давление воды (более 8 атмосфер) на входе. Повышенное давление в трубах может возникнуть не только по причине выхода из строя температурного датчика, но и по вине водоканала, ведь в квартиру вода может подаваться с давлением более 10 атмосфер.

Особенно часто такое наблюдается в многоэтажных домах на нижних этажах ночью.

Анализ статистики отказа бойлеров показал, что порядка 70% всех поломок было связано с резким перепадом давления, гидравлическими ударами и продолжительными вибрациями.

Если редуктор давления не установлен на входе в квартиру, перед бойлером его установка будет обязательна.

Подключенный на входе в бойлер редуктор давления станет гарантом защиты от гидравлических ударов и протекающего по причине повышенного давления предохранительного обратного клапана.

Для жилых зданий, как правило, применяют регуляторы давления прямого действия.

Устройство фланцевого клапана прямого действия

Они работают по принципу уравновешивания усилий (третий закон Ньютона), действующих на мембрану: с одной стороны – силы напряжения пружины, а с другой – силы напора после редукции.

В случае возникновения изменения входного давления подвижный шток регулятора станет в новое положение равновесия для заданной настройки давления и количества потребляемой воды (компенсация входного давления).

Таким образом, даже в случае сильных колебаний входного давления, оно быстро гасится, и на выходе регулятора давление удерживается на постоянном уровне.

В случае прекращения водоразбора регулятор полностью закрывается. Компенсация входного давления обеспечивает независимость открытия и закрытия клапана от моментального давления на входе в регулятор. Таким образом, колебания давления на входе не влияет на отрегулированное давление на выходе.

Такие регуляторы содержат систему «мембрана–пружина» (1–2), которая открывает или закрывает регулятор в зависимости от величины давления на выходе из него. Другие узлы регулятора – неподвижное седло (3) и подвижная мембрана (4). Давление на входе действует на камеру I, а давление на выходе – приложено к камере II.

При отборе воды давление на выходе, а, следовательно, усилие, развиваемое мембраной, падает, при этом возникает дисбаланс сил мембраны и пружины, заставляющий клапан открыться. После этого давление на выходе (в камере II) возрастает до тех пор, пока усилия мембраны и пружины не сравняются.

Фланцевые регуляторы давления, как правило, устанавливаются на разветвлениях трубопроводов на вводе в здание. В них применяется уравновешивающий поршень (5), площадь которого равна площади мембраны клапана (4). Силы, создаваемые исходным давлением на мембране клапана и на уравновешивающем поршне, равны. Однако они направлены в противоположные друг другу стороны и поэтому уравновешиваются.

Устройство резьбового регулятора

Схожая конструкция в резьбовых клапанах , применяемых для индивидуального регулирования и на этажах зданий. Задача уравновешивания давления в них решается фиксацией мембраны клапана (4) и приданием подвижности седлу клапана в регулирующей втулке (6). При этом, давление на входе в равной мере приложено к верхней и нижней кольцевым поверхностям втулки.

Заводская настройка клапанов, как правило, 2,5–3 бар. Настройка значения давления потребителем осуществляется поворотом регулирующей ручки или винта.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор моделей датчиков, отслеживающих давление в системе водоснабжения:

Видео #2. Подробный видео ролик об электронном реле для контроля давления воды:

Видео #3. Информация в видеоформате об особенностях регулировки отечественного датчика давления воды:

Видео #4. Об особенностях обслуживания датчика давления, проработавшего 2 года. Вначале стояла задача поменять прежний диапазон срабатывания насоса:

Ознакомившись со спецификой работы и регулировки датчиков давления воды в частных системах водоснабжения, можно выполнить настройку прибора своими руками.

Если остались сомнения в собственных силах, то лучше вызвать специалиста, пользующегося хорошей репутацией

Важно, чтобы датчик работал правильно, тогда не возникнет никаких проблем со всей системой водоснабжения коттеджа/дачного домика

Приглашаем комментировать представленную нами к ознакомлению информацию. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь личным опытом и знаниями.

Как вам статья?