Клапаны / Регулирующие

Регулирующий клапан и КЗР

Седельные проходные клапаны, запорно-регулирующие КЗР и трехходовые смесительные. Ду15-300, Ру16-25, чугун, сталь и нержавеющая сталь, приводы электрические 220 и 24 В и пневматические. Подбираем по Kvs под расход и перепад, под контроллер и схему узла, со спецификацией под объект.

Клапан запорно-регулирующий КЗР седельный фланцевый с электроприводом
Коротко

Как подбирают регулирующий клапан

Регулирующий клапан подбирают по Kvs, а не по диаметру трубы. Считают расход через клапан и располагаемый перепад давления на нем, дальше Kv = Q/√ΔP и ближайший больший Kvs из ряда. По такому расчету клапан почти всегда выходит на один-два типоразмера меньше трубы, и это правильно: переразмеренный клапан висит в начале хода и регулирует рывками.

Пример: контур 200 кВт при перепаде температур 20 °C, расход 8,6 м3/ч. При перепаде на клапане 0,4 бар Kv = 13,6, берут Kvs 16, это Ду32, хотя труба там может быть и Ду50. Для тепловых пунктов ходовая позиция, КЗР 25ч945п с электроприводом: ведет регулирование и одновременно плотно отсекает контур.

Ду15-300условный проход
Ру16-25рабочее давление
220 / 24 Вэлектроприводы
2010подбираем с

Виды регулирующих клапанов

Три конструкции под разные схемы плюс привод, который решает не меньше корпуса.

Двухходовой, седло и плунжер01

Седельный проходной

Плунжер ходит над седлом и дросселирует поток. Шток с приводом плавно меняет проходное сечение, характеристика линейная или равнопроцентная. Классическая конструкция регулирующей арматуры по ГОСТ 12893, под электропривод и пневмопривод. Плотного закрытия от него не требуют, задача у него одна, вести регулирование, отсечку ставят отдельной позицией.

Где берут: технологические линии, пар и конденсат, контуры с плавным регулированием.
Запорно-регулирующий02

КЗР двухходовой

Регулирует и одновременно плотно закрывает. Мягкое уплотнение плунжера дает класс герметичности А, отдельный запорный клапан в узле не нужен. Ходовая арматура тепловых пунктов: чугунный 25ч945п на Ру16 до 150 °C, стальной 25с947нж до 300 °C, с электроприводом 220 или 24 В. Серия идет от Ду15, ходовые типоразмеры до Ду150, крупнее под заказ.

Где берут: ИТП и БТП, контуры отопления и ГВС с контроллером.
Смешение и разделение03

Трехходовой смесительный

Смешивает два потока в один или делит поток на два. Горячий порт, холодный порт и общий: расход через потребителя остается постоянным, меняется только температура смеси. Седельная конструкция под электропривод, на малых диаметрах бывают поворотные секторные. Стандарт узлов смешения, где потребителю нужен стабильный проток.

Где берут: обвязка калориферов приточной вентиляции, котловые и гликолевые контуры.
Электро, пневмо04

Приводы и управление

Клапан работает ровно так, как им управляет привод. Электроприводы 220 и 24 В, сигнал трехточечный или аналоговый 0-10 В, 4-20 мА, с концевиками и ручным дублером. Для вентиляции берут исполнение с пружинным возвратом. Пневматический мембранный механизм НО или НЗ идет на производства с пневмосетью. Привод проверяют по усилию против перепада на закрытие.

Что указать в заявке: напряжение, тип сигнала, положение при пропадании питания.

Как подобрать регулирующий клапан

Семь шагов, по которым позиция считается под узел. Диаметр трубы в этом списке на четвертом месте, не на первом.

  1. 01
    Расход через клапанБерется из нагрузки контура, не с потолка. Для воды G = 0,86·P/Δt: контур 200 кВт при перепаде температур 20 °C дает 8,6 м3/ч. Для ГВС и вентиляции расход берут из проекта узла. Это первая цифра подбора, без нее разговор о клапане беспредметен.
  2. 02
    Перепад давления на клапанеРасполагаемый перепад в точке установки, та часть напора, которую клапан может взять на себя. Для устойчивой работы на клапан закладывают не меньше половины перепада регулируемого участка: авторитет получается 0,5 и выше, и клапан ведет контур по всему ходу штока, а не хлопает в конце.
  3. 03
    Расчет Kv и выбор KvsKv = Q/√ΔP: расход в м3/ч делят на корень из перепада в барах. Из ряда производителя берут ближайший больший Kvs, запас держат в пределах 20-30 процентов. Больший запас вредит: клапан работает в самом начале хода, регулирование получается ступенчатым.
  4. 04
    Ду и присоединениеДу клапана получается из Kvs и обычно выходит на один-два типоразмера меньше трубы, это штатная ситуация, на трубу его сажают через переходы. Присоединение фланцевое, фланцы по ГОСТ 33259, на малых диаметрах до Ду50 бывает муфтовое.
  5. 05
    Расходная характеристикаРавнопроцентную берут на теплообменники и калориферы: теплоотдача у них нелинейная, и равнопроцентный плунжер ее выпрямляет. Линейная уместна там, где перепад на клапане стабилен, например в контурах с гидравлической развязкой.
  6. 06
    Среда, температура, корпусЧугун на воду и теплоноситель до 150 °C, Ру16. Сталь на пар, конденсат и перегретую воду до 300 °C, Ру16-25. Нержавеющая сталь на агрессивные и пищевые среды. При больших перепадах на паре и горячей воде клапан дополнительно проверяют на кавитацию и шум.
  7. 07
    Привод и сигналНапряжение 220 или 24 В, управление трехточечное или аналоговое 0-10 В, 4-20 мА, под контроллер узла. Проверяют усилие закрытия против максимального перепада, время хода и положение при пропадании питания, для калориферов вентиляции берут пружинный возврат.

Подбор Kvs по расходу

Расчетный Kv по формуле Kv = Q/√ΔP и ближайший Kvs из стандартного ряда. Перепад на клапане принят 0,3 бар, типовой для контуров ИТП.

Подбор Kvs седельного регулирующего клапана и КЗР при перепаде давления на клапане 0,3 бар. При другом располагаемом перепаде Kv пересчитывают по формуле.
Расход Q, м3/ч Kv расчетный Kvs по ряду Типовой Ду клапана
1,01,82,515
2,03,74,015
4,07,31025
6,311,51632
1018,32540
1629,24050
2545,66365
4073,010080
63115,0160100
100182,6250125

Соответствие Kvs и Ду дано для седельных клапанов, у конкретной серии ряд смотрите по каталогу производителя. Клапан по подбору обычно выходит меньше диаметра трубы: труба считается по скорости потока, клапан по расходу и перепаду. Запас по Kvs держите в пределах 20-30 процентов, авторитет клапана не ниже 0,5. Расход для воды из тепловой нагрузки: G = 0,86·P/Δt, где P в кВт, Δt в градусах.

Частые вопросы по регулирующим клапанам

Коротко по тому, что чаще всего спрашивают снабженцы и проектировщики на подборе.

Чем КЗР отличается от обычного регулирующего клапана?

КЗР расшифровывается как клапан запорно-регулирующий. От обычного регулирующего он отличается плотностью закрытия: мягкое уплотнение плунжера дает класс герметичности А по ГОСТ 9544, то есть клапан не только ведет регулирование, но и отсекает контур без отдельного запорного крана. У классического седельного клапана протечка через закрытый затвор допускается, отсечку ставят рядом отдельной позицией. В ИТП и тепловых узлах поэтому прижился именно КЗР: один корпус вместо двух, ходовые обозначения 25ч945п по чугуну и 25с947нж по стали.

Как подобрать Kvs регулирующего клапана?

По расходу через клапан и располагаемому перепаду давления на нем: Kv = Q/√ΔP, где Q в м3/ч, ΔP в барах. Из ряда производителя берут ближайший больший Kvs, запас держат в пределах 20-30 процентов. Подбирать клапан по диаметру трубы нельзя: переразмеренный клапан работает в самом начале хода, регулирование получается ступенчатым, температура гуляет. Расход для воды считают по нагрузке: G = 0,86·P/Δt (P в кВт, Δt в градусах). Пример: 200 кВт при Δt 20 °C дают 8,6 м3/ч, при перепаде на клапане 0,4 бар Kv = 13,6, берут Kvs 16, это Ду32.

Какой привод выбрать: 220 или 24 В, аналоговый или трехточечный?

Отталкиваются от контроллера и задачи. Питание 24 В с аналоговым сигналом 0-10 В или 4-20 мА идет под щиты автоматики ИТП и вентиляции, 220 В с трехточечным управлением под простые контроллеры отопления. Дальше проверяют усилие: привод должен закрывать клапан против максимального перепада давления в точке установки, предельный перепад закрытия указан в каталоге для каждого корпуса. Смотрят время хода штока и поведение при пропадании питания: для калориферов вентиляции берут привод с пружинным возвратом, чтобы клапан открывался на прогрев и защищал калорифер от разморозки. Пневматический мембранный механизм НО или НЗ ставят на производствах с пневмосетью.

Двухходовой или трехходовой клапан, как выбрать?

Двухходовой меняет расход в контуре: прикрылся, расход упал. Его ставят в независимых контурах через теплообменник и в сетях с частотными насосами, где переменный расход допустим. Трехходовой смешивает два потока и держит расход через потребителя постоянным, меняется только температура смеси. Это стандарт для узлов обвязки калориферов приточной вентиляции, где постоянная циркуляция защищает калорифер от замерзания, и для котловых контуров, где котлу нужен стабильный проток. Сомневаетесь, пришлите схему узла, подскажем по месту.

Можно ли ставить регулирующий клапан без байпаса?

В типовом ИТП или узле смешения байпас вокруг регулирующего клапана не обязателен, достаточно отсечной арматуры до и после, чтобы снять клапан или привод на ревизию. А вот сетчатый фильтр перед клапаном обязателен: окалина и взвесь убивают седло и плунжер быстрее всего остального. Байпас с ручным вентилем закладывают на линиях, которые нельзя останавливать даже на время замены, например на ГВС жилого дома или на непрерывном технологическом контуре. Клапан ставят по стрелке на корпусе, с доступом к приводу для обслуживания.

Подберете аналог ушедшего Danfoss или Siemens?

Да, это сейчас самая частая задача по регулирующим клапанам. Аналог подбирается по Kvs, Ду и Ру, присоединению, расходной характеристике и параметрам привода: напряжение питания, тип сигнала, ход штока, усилие, время хода. Пришлите маркировку с шильдиков клапана и привода или их фото, вернемся с вариантом замены с сопоставимыми характеристиками и сроком поставки. Если шильдика нет, хватит Ду, Kvs из проекта и данных контроллера.

Смотрите также

Вернитесь ко всем клапанам или соберите узел целиком: арматура, фильтры и приводы часто идут одной поставкой.

Пришлите параметры, подберем регулирующий клапан

Дайте расход или тепловую нагрузку, располагаемый перепад, Ду и Ру линии, среду и данные контроллера в любом формате. Вернемся с расчетом Kvs, позицией и приводом.

  • Посчитаем Kv по расходу и перепаду, подберем Kvs, корпус и привод.
  • Дадим спецификацию и срок по позициям. Работаем по договору, с НДС.
  • По ушедшим Danfoss и Siemens подберем замену с сопоставимыми параметрами.

Ответим в течение рабочего дня. Спецификацию не передаем на сторону.