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.

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.
Виды регулирующих клапанов
Три конструкции под разные схемы плюс привод, который решает не меньше корпуса.
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.
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.
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.
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.
Как подобрать регулирующий клапан
Семь шагов, по которым позиция считается под узел. Диаметр трубы в этом списке на четвертом месте, не на первом.
- 01Расход 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.
- 02Перепад 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.
- 03Расчет 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.
- 04Ду 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.
- 05Расходная 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.
- 06Среда, 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.
- 07Привод 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.
| Расход Q, м3/ч | Kv расчетный | Kvs по ряду | Типовой Ду клапана |
|---|---|---|---|
| 1,0 | 1,8 | 2,5 | 15 |
| 2,0 | 3,7 | 4,0 | 15 |
| 4,0 | 7,3 | 10 | 25 |
| 6,3 | 11,5 | 16 | 32 |
| 10 | 18,3 | 25 | 40 |
| 16 | 29,2 | 40 | 50 |
| 25 | 45,6 | 63 | 65 |
| 40 | 73,0 | 100 | 80 |
| 63 | 115,0 | 160 | 100 |
| 100 | 182,6 | 250 | 125 |
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.
Все клапаны
Обратные, регулирующие, предохранительные и балансировочные. Какой клапан за что отвечает и как его подобрать по Ду, Ру и среде.
Обратные клапаны
Подъемные, поворотные, межфланцевые и шаровые. Защита насоса от обратного тока, сосед регулирующего клапана по обвязке.
Фильтры, регуляторы, приводы
Сетчатые фильтры перед клапаном, регуляторы давления, электроприводы к арматуре. Обвязка регулирующего узла.
Краны шаровые и вентили
Отсечная арматура до и после регулирующего клапана. Стальные и латунные краны, вентили под приварку, фланец и резьбу.
Задвижки и затворы
Клиновые и ножевые задвижки, дисковые затворы. Запорная арматура магистралей и вводов, ходовая 30ч6бр.
ИТП и БТП под ключ
Тепловые пункты с узлами учета: проект, комплектация, монтаж. КЗР с приводом входит в состав щитового узла.
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.