Bytové regulátory tlaku vody – k čemu jsou, princip činnosti, požadavky předpisů

V jednozónovém schématu zásobování vodou pro vícepodlažní budovu s počtem podlaží Na výška podlahy H_э (obr. 1), v souladu s bodem 5.2.10 SP 30.13330.2012 by hydrostatický tlak na úrovni vodovodních armatur v horním patře neměl být nižší. Р_N = 20 m vody. Umění.

Rýže. 1. Tlakový rozvod ve vodovodu vícepodlažního objektu

V tomto případě na úrovni zařízení v n. patře bude přetlak s jednozónovým vodovodním systémem:

P_n = P_N+ (N – n) · Н_э +Aр_ln +Ap_mn,

kde Δp_ln –lineární tlakové ztráty v nadložní části stoupačky; Δp_mn – tlakové ztráty v odpalištích v horních patrech.

Pokud uvažujeme budovu o výšce 25 pater, i když zanedbáme lineární tlakové ztráty a ztráty v podlahových odpalištích, pak tlak na úrovni prvního patra přesáhne 72 m vody. Umění. nebo 7,2 bar. A to i přesto, že většina typů bytových vodovodních armatur a zařízení pro spotřebu vody je dimenzována na tlak nepřesahující 6 barů. V souladu s článkem 5.2.10 SP 30.13330.2012 by hydrostatický tlak na úrovni nejníže umístěného sanitárního zařízení neměl být větší než 0,45 MPa nebo 4,5 bar.

Až donedávna byl problém snižování tlaku ve vodovodním systému vícepodlažních budov řešen zónováním. To znamená, že budova byla výškově rozdělena na zóny, z nichž každá byla vybavena vlastní stoupačkou (obr. 2).

Rýže. 2. Tlakový rozvod ve vodovodu vícepodlažní budovy s zónováním

Takové systémy skutečně odvedly vynikající práci při omezení tlaku, ale měly velmi významné nevýhody. Za prvé je zjevná nízká účinnost, protože místo jedné stoupačky je nutné položit dvě. Za druhé, taková schémata nevyřešila problém vyrovnávání tlaku přes podlahy. Hydrostatický tlak na vstupu do bytu ve spodním patře zóny bude vždy zjevně vyšší než u bytů v horním patře. To znamená, že v období špičkového odběru vody mohou zůstat obyvatelé horních pater zóny bez vody.

Vzhled poměrně levných, kompaktních a spolehlivých regulátorů tlaku na trhu umožňuje opustit nízkonákladové vícezónové systémy zásobování vodou pro vícepodlažní budovy. Regulátor tlaku nainstalovaný na přívodu vody do bytu vám umožňuje vyřešit několik problémů najednou:

1. Snížení vstupního tlaku na požadovanou bezpečnou úroveň ve všech podlažích budovy. To zase chrání vnitrobytové potrubí, armatury a zařízení před nadměrným namáháním a prodlužuje životnost jejich bezporuchového provozu.

2. Zajištění garantovaného projektového toku ve všech podlažích budovy. Vyrovnáním tlaku podél úrovní stoupačky vody omezují bytové reduktory nadměrný průtok ve spodních patrech stoupačky, což zaručuje, že obyvatelé nadlehlých pater obdrží vypočítaný průtok vody. Silný tlak z mixéru není vůbec dobrá věc. Při spuštění tlaku přesahujícího 1,3 baru na ventilové hlavě mixéru dochází v sedle hlavy k destruktivním kavitačním jevům, které velmi rychle poškodí hlavu.

3. Snížení hluku jak v bytovém systému, tak i ve stoupačce jako celku. Protože stoupačky jsou zpravidla silné rezonátory, jakékoli akustické efekty na kterékoli vrstvě stoupačky se šíří po celé stoupačce. Budova, ve které jsou instalovány regulátory tlaku vody v bytě, je prakticky tichá, protože rychlost proudění v takových systémech při správném výpočtu a instalaci nepřesahuje 1,5 m/s.

4. Zajištění pohodlného a bezpečného provozu míchadel.

Nevyrovnané tlakové rozdíly ve stoupačkách teplé a studené vody vedou ke změnám nastavení teploty smíšené vody na výtoku baterie. Mnozí se s touto skutečností pravděpodobně setkali, když se komfortní teplota vody v mixéru náhle začala prudce měnit buď směrem k vroucí vodě, nebo k vodě absolutně studené. Přítomnost regulátorů tlaku na vstupech do bytu pomůže zbavit se tohoto nepříjemného jevu.

Regulační požadavky na bytové regulátory tlaku

Domácí regulační rámec upravující požadavky na regulátory tlaku vody v domácnostech v současnosti představují tyto hlavní dokumenty:

• GOSTR 55023 Bytové regulátory tlaku. Všeobecné technické podmínky
• GOST 12678 Přímočinné regulátory tlaku. Základní parametry.
• Metodická doporučení pro výběr a použití bytových regulátorů tlaku v bytových a veřejných budovách (Výzkumný ústav instalatérských).

Základní požadavky na převodovky s Dу = 15 mm, stanovené v uvedených dokumentech, jsou uvedeny v tab. jeden.

Tabulka 1. Regulační požadavky na bytové regulátory tlaku

Potrubní systémy v bytových domech a průmyslových budovách často obsahují mnoho technických prvků: topné kotle, šroubové ventily, automatizační jednotky, tlakoměry a další měřicí a regulační zařízení. Trubky mají často různé průměry a délky. Ani materiál v jednom systému není vždy stejný. Kovové a plastové trubky jsou spojeny různými tvarovkami.

Vodní ráz je náhlá změna tlaku v uzavřeném okruhu, která mění rychlost pohybu tekutiny a zvyšuje její nárazovou sílu. Tento jev byl popsán v roce 1897 N.E. Žukovského. Také dokázal, že rychlost šíření rázové vlny c je přímo úměrná stlačitelnosti kapaliny, velikosti deformace stěn potrubí (určené modulem pružnosti) a průřezu potrubí.

Následky dopadu vody do potrubí topného systému

Existují pozitivní i negativní dopady. První nastane, když se tlak průtoku zvýší, druhý – když se sníží. Vodní ráz je nejčastěji pozorován buď při plnění prázdného potrubí nebo v důsledku rychlého uzavření kohoutku. Poslední jmenovaný je nejčastějším výskytem nehody. Protože kapalina nemá schopnost se stlačovat, její síla se stává destruktivní pro povrch potrubí a prvků zásobování vodou. To vede k vážným problémům. Proto se v práci používají kohouty ventilového typu, které se postupně uzavírají v několika otáčkách a vyhýbají se nebezpečné situaci.

Co způsobuje vodní ráz?

Několik faktorů může vyvolat vzhled prasknutí vodním kladivem:

• Náhlé zapnutí nebo vypnutí čerpadla způsobené výpadkem proudu
• Porušení pravidel pro plnění nového nebo opraveného potrubí;
• Náhlé uzavření nebo otevření potrubních armatur, obvykle škrticí klapky, šoupátka, kulového nebo kuželkového ventilu;
• Zastavení cirkulace v okruhu topného kotle s následným varem chladicí kapaliny a zvýšením tlaku;
• Vzduchové kapsy, které se často objevují v cirkulačních okruzích tekutin. Před uvedením do provozu je proto nutné zkontrolovat jejich přítomnost v systému.

Vlna hydraulického rázu může vést ke zničení uzavíracích ventilů, samotného potrubí a selhání čerpání a dalších zařízení. V tomto případě se i bez vizuálně viditelného poškození a porušení těsnosti systému tvoří v kovu únavové trhliny a další vnitřní vady. Nejzranitelnější části vůči vodnímu rázu jsou spoje, ohyby a švy.

Opakované vystavení silnému tlaku může zničit i to nejodolnější a nejspolehlivější potrubí. V běžném životě často stačí energie jednoho vodního šoku k poškození topného nebo vodovodního systému.

Jak se chránit před vodním rázem

Aby se snížilo riziko deformace vlivem vody, je nutné provést řadu opatření, počínaje fází návrhu okruhu: při instalaci potrubí je velmi důležité dodržovat všechna instalační pravidla a požadavky. Důležité jsou pravidelné kontroly vodovodního potrubí a zařízení. Určete slabé komponenty, možnosti a důsledky vodního rázu na ně. Snížit ztráty na majetku z tlakových rázů na minimum, zorganizovat odvodnění do kanalizační sítě.

Výměna prvků, opravy prostor a zařízení v důsledku mimořádných událostí často vyžadují větší objem práce, a tedy i náklady než preventivní opatření na ochranu proti vodním rázům. Někdy mohou být náklady na odstranění následků enormní (např. při poškození sousedních místností a technických celků). Proto je důležité monitorovat tlak v systému, provádět plánovanou obchůzku, provádět správně projektové výpočty nebo najímat specialisty.

Pravidla pro instalaci systémů prevence nárazů a jejich provoz

Při uvádění vodovodního nebo topného systému do provozu musí být kohoutky otevřeny plynule a bez prudkých pohybů. Totéž platí pro jejich překrývání. Toto pravidlo platí pro průmyslová zařízení a zejména pro soukromý sektor, kde jeden silný tlakový nápor stačí ke zničení integrity uzavřeného okruhu. Pokud je voda dodávána ze studny nebo nádrže pomocí čerpadla, pak se pro řízení rychlosti používají frekvenční měniče. Frekvenční generátor pomalu spouští motor a uvádí jej na plné otáčky. To také zabrání přepětí během spouštění. Instalace měniče také výrazně zvyšuje životnost čerpadla a pomáhá šetřit elektrickou energii.

Čerpadlo s frekvenčním měničem

Samozřejmě nesmíme zapomínat na lidský faktor. Kdokoli může zapomenout a otevřít/zavřít kohoutek náhlým pohybem. Speciální automatické zařízení pro jemné otevírání/zavírání pomůže tuto možnost eliminovat.

Na druhou stranu zavedením elektrického zařízení je systém závislý na napájení. Pro ochranu před neoprávněnými výpadky napájení nainstalujte záložní zdroj napájení. Taková bezpečnostní síť je velmi běžná v průmyslových podnicích, ale pro soukromý dům je velmi žádoucí mít další generátor. V bytě taková rozhodnutí nejsou racionální.

Automatizace by měla být instalována i na čerpacích stanicích. Toto opatření pomůže zabránit vzniku vodních rázů při zapínání/vypínání čerpadla.

Typy hydraulických zabezpečovacích zařízení

Následující instalace výrazně sníží škody způsobené náhlými tlakovými rázy:

• hydraulické akumulátory;
• tlumicí zařízení;
• expanzní nádrže tlumící nárazy;
• pojistné ventily;
• automatické větrací otvory;
• hydraulické pistole a kontejnery plnící své funkce.

Oblíbené produkty v našem katalogu

Vlastnosti některých možností

Hydraulický akumulátor je nejběžnějším tlumičem vodních rázů. Toto zařízení, navzdory své jednoduchosti konstrukce, může být velmi účinné při tlumení přetížení způsobených hydraulickými rázy. Hydraulické akumulátory a tlumiče mají pouzdro z odolného kovu nebo plastu, uvnitř kterého jsou umístěny elastické membrány. Jakmile tlak prudce stoupne nebo naopak klesne, membrána se začne pohybovat a propustí přebytečnou vodu. Když se tlak stabilizuje, vzduch umístěný na zadní straně membrány ji vrátí do předchozí polohy. Často je uvnitř systému instalován pojistný pružinový ventil, někdy je vybaven nastavením. Když tlak dosáhne kritických hodnot, pružina stlačí a otevře klapku, čímž chrání stěny a prvky přívodu vody před nadměrným zatížením. Jedná se o jednoduché ochranné opatření, ale bude vyžadovat trochu více peněz na organizaci dodatečného drenážního systému, kterým bude přebytečná voda proudit do kanalizace.

Řez hydraulického akumulátoru

Můžete jít ještě jednodušším způsobem – nainstalovat potrubí s elastickými stěnami. Tato metoda je široce používána v domácnosti. Není vůbec nutné instalovat vedení sestávající výhradně z pryžových trubek. Stačí mít jednu sekci z odolných elastických materiálů jako tlumič. Vysoce kvalitní žáruvzdorná pryž díky mírnému natažení snadno absorbuje vodní rázy a tlak na hlavní vodovodní potrubí zůstává v přijatelných podmínkách. Při prudkém nárůstu tlaku se jakákoliv síla v uzavřeném systému pohybuje po dráze nejmenšího odporu, takže přebytečná voda zasáhne úsek, který je natažený, tato část ochrání ostatní komunikační prvky před zničením.

V soukromém sektoru je metoda obcházení autonomních systémů velmi běžná. Bočník je velmi účinný v boji proti menším rázům, takže se nepoužívá v průmyslu, kde jsou pozorovány silné rázy. Ve většině případů stačí vyvrtat malý technologický otvor (ne více než 0.5 mm) do hlavního ventilu a poté přebytečná kapalina odteče do okruhu studené vody. Použití bočníku na rezavé trubky se prakticky nedoporučuje.

Další možností ochrany potrubí před vodním rázem je instalace obtokového systému. Bypass je trubka, která se používá jako obtokový kanál. Jeho zapnutím se reguluje průchodnost vodovodního systému. Hlavním úkolem je správně vybrat body umístění na potrubí. Možnost je vhodná pro staré i nové vodovodní systémy. Roztok neovlivňuje průtok.

Obtokový systém na přívodu vody

Bezpečný provoz zdrojů tepla na tuhá paliva musí zahrnovat ochranu před vařící vodou v případě poruchy cirkulace chladicí kapaliny. Přerušení horkého okruhu nejenže představuje riziko zaplavení majetku, ale porucha může vést k popálení. K tomu je na zpětném potrubí instalován speciální tepelný ventil. Použití termostatu s bezpečnostním mechanismem v hlavním ventilu je stará osvědčená metoda. Takové kompenzátory se používají v topných systémech. Nejpozoruhodnější je, že toto zařízení se může otevřít při jakékoli teplotě pracovního prostředí. Když se hodnota tlaku blíží kritické hodnotě, ventil se otevře a začne vypouštět chladicí kapalinu, čímž chrání stěny okruhu před nadměrným zatížením a zajišťuje normální provoz.