срок службы редуктора давления воды в квартире
Все самое важное о мембранных редукторах давления воды
Редуктор давления – устройство, призванное снизить давление воды, поступающее в дом или квартиру по централизованному водопроводу.
Давление не только снижается, но и стабилизируется на выходе из прибора, что увеличивает срок службы всей водопроводной сети в доме, защищает бытовую технику от перепадов давления и поломок.
Самым надежным и долговечным считается мембранный редуктор давления воды, который благодаря своей конструкции почти невосприимчив к загрязнениям и не склонен к поломкам.
Определение устройства
Мембранный редуктор – разновидность регуляторов давления, применяемых как в частных домах, так и в квартирах многоэтажек. Рабочий элемент прибора – гибкая каучуковая мембрана, посредством которой и происходит регулировка поступающего потока воды.
Применяется не только в водопроводных сетях, но и в системах отопления или технологических сетях, где необходима транспортировка неагрессивных жидкостей. Является самым точным и надежным прибором контроля давления среди всех типов устройств, имеющихся в настоящее время на рынке.
Материал, из которого изготавливается гибкая диафрагма – армированный этилен-пропиленовый каучук.
Обозначается он аббревиатурой EPDM и имеет такие характеристики:
У материала есть единственный недостаток – высокая цена по сравнению с более доступным аналогом в виде ТЭП-уплотнителей. Срок годности последних не превышает 5 лет согласно гарантийным обязательствам производителей, а сам материал не обладает такими показателями стойкости, как EPDM.
Поэтому при покупке регулятора нужно обращать внимание на материал, из которого изготовлена мембрана. Информация об этом должна быть указана в паспорте к прибору.
Принцип работы
Внутренняя камера мембранного редуктора имеет достаточно сложное строение.
Входящий поток воды проходит к выходному отверстию через клапан. Также, он воздействует на эластичную диафрагму. И чем выше давление воды, тем сильнее давление на мембрану, и тем сильнее перекрывается пропускной клапан.
От давления пружины зависит реакция мембраны на входной поток жидкости. То есть, чем сильнее пружина давит на мембрану, тем сложнее входящему потоку поднять ее и увеличить проход.
В конструкции предусмотрено движение только мембраны и клапана. Пружина находится в отдельной сухой камере и изолирована от влияния воды той же мембраной, что исключает преждевременную коррозию металла.
Преимущества и недостатки
Мембранные редукторы – явные фавориты на рынке сантехнической арматуры.
Мембранный редуктор по сравнению с поршневым имеет более высокую точность регулировки выходного давления воды. Это еще одна заслуга конструкции, которая имеет и недостатки.
Из-за своей сложности, этот регулятор дороже, а обслужить его самостоятельно уже не получится. Чистку и замену ремонтного комплекта поршневого редуктора может выполнить практически любой человек на своей же кухне с минимальным набором инструмента.
А вот для замены диафрагмы мембранного редуктора нужно вызывать соответствующего специалиста. Но ситуации, требующие вмешательства в работу прибора такого типа, возникают крайне редко.
Какой лучше?
Чтобы сложить общее впечатление о двух типах редукторов, в таблице ниже приведены их основные сравнительные характеристики:
Характеристика | Мембранный редуктор | Поршневой |
Пропускная способность | 2,5 м.куб/час | 1,6 м.куб/час |
Точность регулировки | ±5% | ±10% |
Чувствительность к качеству воды | нет | Есть |
Требования к положению установки | В любом положении (вертикально, горизонтально, под углом) | В горизонтальном положении во избежание истирания уплотнительного кольца поршня |
Уровень шума | Низкий | Высокий (за счет большого количества металлических компонентов) |
Габариты корпуса | Крупнее | Компактнее |
Срок службы | Практически неограничен | ±1 год до ремонта либо замены |
Стоимость | 35-45$ | 15-25$ |
Как видно из таблицы, преимущества мембранных редукторов очевидны. Этот тип регуляторов можно рекомендовать для установки в любых условиях, при любом качестве воды. Конечно, если планируется установить прибор один раз и забыть.
Как выбрать?
Вопросы, которые нужно решить перед выбором регулятора:
Теперь нужно определиться с регуляторами давления, на которые стоит обратить внимание. На рынке уже сформировался список производителей, которые поставляют качественную продукцию с отличными отзывами.
На сегодняшний день, это:
Продукцию этих производителей можно покупать без опаски получить некачественное изделие. Однако, перед покупкой стоит ознакомиться с паспортом, которым комплектуется любое качественное изделие.
Мембрана должна быть изготовлена только из EPDM, если это действительно качественное изделие от производителя, а не подделка, которые тоже могут попадаться.
Также, в паспорте указываются габаритные размеры изделия в зависимости от диаметров резьбы патрубков.
Где купить, какова цена?
Есть простой способ приобрести оригинальный продукт без риска попасть в руки мошенников и получить копию. Как правило, производители сантехнической продукции указывают на официальных сайтах авторизованные магазины, где можно приобрести их товар с документацией, гарантией и технической поддержкой.
Также можно приобрести на Яндекс маркете или любой другой большой интернет площадке.
Примерные цены на фильтры под резьбу 1/2 дюйма от производителей:
Правила монтажа
Есть несколько основных моментов, которые стоит учесть при монтаже регулятора давления:
Заключение
Мембранный редуктор – оптимальный выбор для регулировки потока воды в квартире или частном доме. Этот прибор относится к разряду «один раз поставил, настроил и забыл», а его цена с лихвой оправдывается преимуществами.
Почти всё про редукционный клапан для воды в квартире
Вступление
Если в вашей водопроводной системе слишком высокое давление воды (гудят краны при открывании воды), то вам нужно дополнительное оборудование для его снижения. Называется такое оборудование редукционный клапан для воды, который сейчас часто используют в квартирах и частных домах.
Что такое редукционный клапан для воды
Прежде всего, у редукционного клапана есть парочка иных названий, которые более наглядно раскрывают его назначение. Редукционный клапан так же называют редуктор или клапан для понижения давления или регулятор давления воды. Латинское слово reducere собственно и означает «уменьшать».
С помощью редуктора вы можете добиться понижения давления воды в трубопроводе и поддерживать его в заданном значении независимо от напора воды на входе.
Проще говоря, если в вашем доме в системе водопровода давление в водопроводе слишком высокое (например 6,5 бар), то редукционный клапан для воды сможет давление снизить (например до 3 бар). Помимо снижения, клапан будет поддерживать выставленное давление (например 3 бара), даже если давление на входе упадет (с 6,5 до 5 бар) или повысится до 10 бар (без гидроудара).
Примечание: От гидроударов редуктор давления не спасает. Более того гидроудар может вывести редуктор из строя.
Кроме этого специальные редуктора могут не только понижать, но и поддерживать нужное давление воды в системе, если водозабор в системе увеличивается. Например, в квартире сразу включили воду в душе, на кухне и спустили воду в унитазе. Повторюсь, функцию поддержки динамического давления «после себя» имеют не все редуктора, я знаю Valtec и Honeywell.
Как выбрать редуктор давления для квартиры
Во-первых, редуктора для воды бывают поршневого и мембранного типа. Первые дешевле, вторые дороже, но дольше служат, так как у них нет трущихся деталей.
Во-вторых, редуктор может(!) комплектоваться манометром. Разница в цене редукторов с манометром и без него около 300 рублей.
Манометр нужен для настройки клапана. Если на клапане есть регулировочная шкала, манометр не нужен, хотя и может быть (как на фото).
Если в системе есть отдельный манометр, то манометр на редукторе не нужен. Манометр не нужен для работы клапана, он нужен для его регулировки и контроля.
В третьих, если в вашей квартире точек водозабора более трех, то покупать нужно редуктора на ¾, даже если ввод в квартиру выполнен трубами ½. Подключение через переходники.
Как и где нужно ставить редукционный клапан для воды
Вопрос установки клапана остается дискуссионным, хотя специалистам всё ясно.
Во-первых «как», если в инструкции не оговорено иное, то устанавливать редукционный клапан можно на горизонтальных, вертикальных и наклонных участках водопровода. Однако ставить его «кверху ногами» нельзя, пружина клапана прямого действия не может работать в перевёрнутом состоянии.
Во-вторых «где». Повторюсь, задача водяного редуктора снизить давление воды в системе, а НЕ стать заслоном гидроудара. Он может уменьшить давление воды, как для всей системы, так и для отдельного прибора (например котла или душевой кабины).
Идеальный редуктор решает две задачи:
Здесь важно еще раз отметить, не все редуктора могут сразу выполнять две перечисленные задачи. Редуктора, которые не только понижают, но и поддерживают давление в системе стоят гораздо дороже.
Куда ставить редуктор давления в квартире?
Итак, для всей квартиры редуктор нужно ставить сразу после пары входной перекрывающий вентиль с фильтром грубой очистки (смотреть схему).
На корпусе клапана есть стрелка указывающее направление движения воды. Это нужно учесть при установке.
Установка клапана давления
Как видите на фото редукторов выше (с и без манометра) устройства могут быть укомплектованы установочными штуцерами, а могут продаваться без них.
Штуцера клапанов играют ту же роль, что и при установке счетчиков воды. Они позволяют врезать клапан в систему без её кардинальной разборки. Диаметр штуцеров, как и диаметры входа/выхода клапана, подбирается по диаметру водопроводных труб. Диаметры входа/выхода клапана указаны на корпусе.
Обратите внимание, что вход и выход клапана могут иметь различные типы резьб. Они могут быть внутренние (например ½F или 3/4F) или наружные (½M или 3/4M). Если нужно сделать переход, то нужно использовать переходник, например переходник (1/2F – 1/2M), в сленге сантехников — футорка.
Настройка (регулировка) клапана давления
Клапан прямого действия настраивается вращением регулировочного винта (или ручки) после заполнения системы водой. Вращая винт вы снижаете давление системы на выходе клапана.
Если клапан укомплектование манометров, то регулировка выходного давления производим по этому манометру. Если манометра нет в комплекте, то ставим манометр после клапана (в месте отбора импульса).
В эксклюзивных вариантах монтажа ставят редукционный клапан для воды без манометра, а манометры ставят до и после клапана. Также в вариантах проектного (до эксплуатационного) монтажа, когда много места можно соблюсти следующие рекомендации (если нет другого в инструкции):
Пример, как ставить редукционный клапан для воды при горизонтальном монтаже со счетчиком вы видите на рисунке. Другие 7 схем защищенной установки редуктора в следующей статье.
Редукционный клапан для воды в квартире: до или после счетчика?
Вы наверняка обратили внимание, что на рисунках и фото используемых в статье редуктора стоят в разных местах, а именно до и после счетчика расхода воды. Поясню почему:
Редукционный клапан для воды в квартире, обычно ставят до счетчика, если вам нужно отрегулировать давление для всей квартиры.
Если вам важно снизить давление воды для конкретного прибора, например водогрейного котла или дорогой душевой кабины, то редуктор давления можно ставить перед этим прибором, а не до счетчика.
В загородных домах, особенно индивидуального водоснабжения, чтобы уберечь редуктор от гидроудара, его ставят после счетчика, перед обратным клапаном, тонким фильтром и шаровым краном ревизии.
Заключение
В этой статье мы посмотрели на редукционный клапан для воды, используемый в квартире, прямого действия. В следующих статьях я продолжу тему редукторов.
Редуктор давления воды в квартире: когда нужен, какой выбрать, как установить
Редуктор — незаменимый помощник: он поддерживает стабильный напор и температуру воды, а также защищает трубы и бытовую технику от резких скачков давления. Не знаете, какой редуктор давления воды лучше выбрать и как его установить? Мы подготовили решение: в этой статье вы найдёте информацию о ситуациях, в которых пригодится прибор, типах устройства и способе монтажа.
Оглавление
Нужен ли редуктор давления воды в квартире?
Редуктор давления воды в системе водоснабжения чаще всего незаменим. Он играет роль сдерживающего фактора, защищая систему от гидроударов. Установка редуктора давления воды необходима, если вам знакома хотя бы одна из этих ситуаций:
Конструкция. Принцип работы
Все редукторы работают по схожему принципу. Они фиксируют предельный уровень давления в водопроводной сети и запускают регулирующий клапан. Тот ограничивает сечение водопровода и объём проходящей по нему жидкости.
В квартирах устанавливают редуктор давления по статике. Устройства такого типа работают по принципу «после себя», реагируя на однократные увеличения давления. Этот механизм оптимален для бытовых нужд, поскольку в жилых строениях воду включают лишь время от времени. Динамические устройства, предназначенные для постоянной регуляции, используют на промышленных объектах и в системах орошения. В домашних условиях в них нет необходимости.
Виды редукторов
Поршневые редукторы
В них основную работу выполняет встроенный подпружиненный поршень. С помощью специального крана можно настроить управляющую пружину. Поршень, в свою очередь, будет частично перекрывать трубопровод, когда давление поднимется до критической отметки.
Плюсы
Минусы
Вам могут пригодиться
Мембранные редукторы
В этих редукторах на скачки давления реагирует мембрана, которая соединена с пружиной. Пружина сжимается или расправляется, заставляя клапан ограничивать движение воды.
Плюсы
Минусы
Советы по выбору
Учитывайте не только тип устройства, но и другие характеристики. От них зависит, подойдёт ли вам прибор и будет ли эффективна его работа.
Тип соединения
Бытовые редукторы чаще всего устанавливаются с помощью резьбы, а промышленные — с помощью фитингов. Выбирая устройство, обратите внимание на диаметр подключения, который измеряется в дюймах. Вам может подойти редуктор давления воды 3/4″. В иных случаях понадобится редуктор давления воды 1/2″ или 2″. Измерьте внутренний диаметр трубы и подберите соответствующий ему прибор.
Производительность
Производительность моделей квартирного типа обычно не превышает 3 м³/ч. Такого объёма воды вполне достаточно для бытового обслуживания. В коммерческих строениях используют регуляторы с большей пропускной способностью — 3–15 м³/ч, а в промышленных — устройства, производительность которых выше 15 м³/ч.
Температурный режим
Не все модели подходят для горячего водоснабжения. Редуктор давления горячей воды должен быть предназначен для работы при температуре до 130 ºС. Редуктор давления холодной воды может не обладать такой термостойкостью.
Материал
Лучшие редукторы давления воды производят из практичных материалов, не подверженных коррозии, — никелированной или хромированной латуни или нержавеющей стали.
Установка редуктора
Редуктор рекомендуется монтировать в горизонтальном положении после фильтра грубой очистки: это продлит срок службы регулятора воды. Кроме того, постарайтесь расположить редуктор перед счётчиком, чтобы уберечь прибор учёта от выхода из строя. Если такая конфигурация по каким-либо причинам невозможна, допускается установка регулятора после счётчика. Для того, чтобы облегчить техническое обслуживание редуктора, поставьте до и после него отсекающие краны
Регулировка редуктора давления в квартире
Стандартная заводская настройка прибора — 2–3 бара. Иногда выходное давление нужно увеличить или уменьшить — в этом случае выполняется ручная регулировка редуктора давления воды.
Рекомендации по эксплуатации
Перед тем, как установить редуктор давления воды, обязательно сверьтесь с инструкцией. Модели могут иметь небольшие, но существенные различия, влияющие на способ подключения. Если у вас нет опыта работы с сантехническими системами, рекомендуем обратиться к специалисту.
Следите за исправностью прибора. Редуктор подтекает или выходные параметры не поддаются регулировке? Это означает, что устройство вышло из строя. В этом случае его нужно демонтировать и заменить.
Не откладывайте установку и замену на потом: помните, что это вопрос не только комфорта, но и безопасности. Правильно выбранный и подключенный редуктор избавит вас от поломок и угрозы затопления.
Характерные причины отказов и испытания квартирных редукторов давления
По мере массового распространения регуляторов (редукторов) давления, устанавливаемых на вводе холодного и горячего водопровода в квартиру, был выявлен ряд специфических требований к этим приборам.
К таким особым требованиям, в первую очередь, относится способность редуктора как можно точнее поддерживать заданное давление на выходе, независимо от изменений расхода и входного давления. Выполнение этого требования непосредственно определяет комфортность пользования жильцами водоразборной арматурой в квартире.
Важно также, чтобы редуктор поддерживал настроечное давление и в статическом режиме при отсутствии водоразбора, т.к. это обеспечивает безаварийную работу квартирных трубопроводов, арматуры и приборов.
Ремонтопригодность, пригодность для пропуска воды питьевого качества, недоступность для несанкционированного вмешательства в настройки – эти и ряд других дополнительных условий позволили выделить квартирные регуляторы в отдельную группу регулирующей арматуры, требования к которой изложены в ГОСТ Р 55023-2012 «Регуляторы давления квартирные. Общие технические условия».
По принципу действия квартирные редукторы мало чем отличаются от обычных регуляторов давления, работающих по принципу регулирования «после себя» (рис. 1).
Рис.1. Принципиальная схема регулятора давления «после себя»
Представим себе коромысло с равными плечами и опорой в точке «О». Коромысло уравновешено двумя поршнями «а» и «b». Входное давление Рвх. давит на малый поршень «а» с силой F1= Рвх. · Sа,
где Sа – площадь малого поршня.
Таким образом, силы F2 и F3 стремятся открыть клапан, а сила F2 – стремится его закрыть. В работе регулятора участвуют также силы трения в уплотнениях большого и малого поршня. В мембранных редукторах вместо поршня «b» используется резиновая мембрана.
В связи с тем, что в мембранных редукторах, по сравнению с поршневыми, меньше трущихся поверхностей, ресурсная надёжность таких регуляторов выше, но и стоимость таких редукторов выше, чем поршневых.
Производители регуляторов давления, как правило, выпускают достаточно широкую линейку редукторов, как мембранных, так и поршневых, конструктивно отличающихся друг от друга пропускной способностью, диапазонами настройки, максимальным коэффициентом редукции, дополнительными опциями и пр. Для примера, в таблице 1 приведены типы регуляторов давления, выпускающихся под торговой маркой VALTEC.
Таблица 1. Редукторы торговой марки VALTEC
Из приведенной в таблице 1 номенклатуры наибольшим спросом пользуются редукторы, объединённые с шаровым краном и фильтром механической очистки VT.298, VT.299. Они значительно сокращают монтажную длину квартирного узла ввода, недоступны для постороннего вмешательства в заводскую настройку выходного давления и идеально подходят в качестве квартирных регуляторов.
Рис. 2. Появление капель воды из пружинной камеры –
свидетельство износа поршневых уплотнений
Большой интерес у эксплуатирующих организаций вызывает также линейный редуктор VT.084. Изменение монтажной настройки у этого редуктора возможно только при отсоединении его от трубопровода, что полностью исключает несанкционированное вмешательство в его настройку. Однако, как показал опыт эксплуатации этих приборов, при сильно загрязнённой воде наблюдается быстрый износ или «закисание» уплотнительных колец поршней. В связи с этим, начиная с 2017 года редукторы VT.298, VT.299 и VT.084 производитель решил делать мембранного типа.
Если говорить о наиболее распространенных причинах отказов квартирных регуляторов давления, то самый большой процент нареканий на работу квартирных редукторов вызывает тот факт, что редуктор не держит заданное давление в статическом режиме. То есть, при отсутствии водоразбора давление после редуктора растёт выше, чем давление настройки. В большинстве случаев это связано с попаданием твердых нерастворимых частиц на седло золотника. В результате такого засорения золотник неплотно перекрывает водяной канал, и давление за редуктором начинает расти. Редуктор, тем самым, превращается в обычный дроссель. Такой отказ легко устраним простой прочисткой седла и самого золотника. Если само седло не повреждено, то после прочистки редуктор восстановит свою работоспособность.
В ряде случаев, недопустимый рост давления за редуктором, стоящим на холодном водопроводе, вовсе не связан с отказом регулятора давления, а вызван другой причиной. Холодная вода с температурой значительно ниже комнатной, поступив в квартирную систему, при отсутствии водоразбора (например, ночью) нагревается до комнатной температуры. Нагрев воды вызывает её расширение и рост давления. Как видно, редуктор тут не при чём. Спасти ситуацию можно, установив после редуктора мембранный гаситель гидроударов VT.CAR19 или VT.CAR20. Пневмоёмкость гасителя примет в себя излишек воды, получившейся в результате её расширения, не дав давлению выйти за допустимые пределы.
Рис.3. Кавитационное разрушение зоны седла и стенки редуктора
Ещё одной распространенной причиной отказов поршневых редукторов является износ уплотнительных колец большого или малого поршня. Существенное влияние на интенсивность этого износа влияет качество подаваемой из водопровода воды. Повышенное солесодержание и наличие мелких нерастворимых частиц ведут к достаточно активному абразивному воздействию на эластомеры уплотнительных материалов. Фильтры механической очистки, устанавливаемые перед редуктором, а также встроенные фильтры с размером ячеи 200÷500 мкм не могут защитить арматуру от мелких дисперсных частиц. Еще больше усугубляет ситуацию установка редукторов так, что шток с золотником и поршнями находится в горизонтальном положении. В этом случае нерастворимые частицы скапливаются внизу поршневой камеры и ускоряют износ уплотнителей.
Износ уплотнений проявляет себя в появлении капель воды в вентиляционном отверстии пружинной камеры (рис. 2). Как правило, большинство современных квартирных регуляторов давлений ремонтопригодны, поэтому для устранения течи достаточно поменять кольца на поршне, очистить отложения на стенках поршневой камеры, и регулятор давления восстанавливает свою работоспособность.
Рис. 4. Кавитационное разрушение золотниковой обоймы редуктора
Гораздо большую опасность таит в себе неправильный подбор редуктора по расходному режиму. Когда расход через редуктор начинает превышать номинальный, приведенный в таблице 3, а коэффициент редукции (отношение давлений на входе и на выходе) превышает 2,5, в районе седла возможно появление кавитации. Сильное дросселирование потока и резкое местное понижение давления вызывает выделение из воды пузырьков водяного пара, которые, схлопываясь, создают локальное повышение давления до нескольких тысяч бар. Мало того, что кавитация вызывает повышенный шум от редуктора, она может полностью разрушить и само седло, и прилегающую к седлу зону, и даже стенку корпуса редуктора (рис. 3 и 4).
Ряд производителей интегрируют в седло клапана кольцо из нержавеющей стали, что, по их утверждению, надёжно защищает редуктор от кавитации. Но эта мера никак не защищает зону, прилегающую к седлу и стенки корпуса редуктора.
Рис. 5. Диаграмма кавитации
Что же делать, если подобрать квартирный редуктор, удовлетворяющий перечисленным условиям, не удаётся? Например, давление на входе в редуктор в высотном здании составляет 10 бар, и требуется обеспечить давление на выходе 2,7 бар. По графику на рис. 13 такой редуктор будет работать в зоне возможного возникновения кавитации, т.е. коэффициент при расчетном расходе редукции превышает 2,5. В этом случае требуется каскадное снижение давление, то есть необходимо первый редуктор нужно настроить на давление 4 бара, а следующий уже на 2,7 бара. Только в этом случае будет обеспечена длительная безаварийная работа регуляторов давлений. Если же и эта мера не помогает, не остаётся ничего другого, как вернуться к испытанной двухзонной системе водоснабжения, когда водопроводные стояки по высоте разбиваются на две зоны. Например, в 16-этажном здании стояки первой зоны снабжают этажи с первого по восьмой, а второй зоны – с девятого по шестнадцатый.
Испытание корпуса на изгибающий момент (п. 8.2.1) проводится по схеме, приведенной на рис. 6.
Рис. 6. Схема испытания корпуса на изгибающий момент
В течение 30 секунд корпус должен выдержать без деформации и разрушения приложенную силу, в соответствии с таблицей 2.
Испытание на стойкость к внутреннему давлению (плотность) (п. 8.2.2) редукторов проводится на установке, показанной на рис. 7. На вход редуктора подаётся давление 25 бар, при этом на выходе поддерживается давление 16 бар. Испытание длится в течение 10 минут. За это время не должно произойти деформаций корпуса, а также не должно появиться протечек по корпусу и местам соединения деталей редуктора.
Таблица 2. Значение приложенной силы в зависимости от DN
Рис. 7. Установка для испытания редуктора на стойкость в к внутреннему давлению
Тестом на герметичность по отношению к рабочей среде (п. 8.2.3) проверяется качество уплотнения золотника между камерами высокого и низкого давления. Испытание проводится на той же установке, что и в предыдущем тесте. На вход подаётся давление 6 бар (кран В закрыт) и выдерживается в течение 10 мин. Затем давление повышается на 1 бар и выдерживается 1 минуту. С таким же шагом (1 бар) давление повышается до 16 бар. На этом давлении редуктор выдерживается в течение 10 минут. На протяжении всего периода испытаний давление на манометре F должно быть таким же, как и на манометре E.
Циклические испытания (п. 8.2.4) редукторов производятся на стенде, схема которого приведена на рис. 8.
Рис. 8. Стенд циклических испытаний
На вход установки подаётся вода с температурой 10–30 °С для редукторов холодной воды и 75–80 °С для редукторов горячей воды. Давление по манометру Е поддерживается 8 бар. С помощью вентиля А и водосчетчика К, устанавливается расход в соответствии с таблицей 3. Расход рассчитан для скорости воды 2 м/с.
Таблица 3. Расход QN в зависимости от диаметра (DN)
Вода циклически проливается через редуктор. Каждый цикл состоит из периода полного закрытия (расход = 0) и периода полного открытия (расход = QN). Продолжительность каждого периода 10 с. Каждый этап испытания составляет 50 000 циклов. После каждого этапа редуктор проверяется на герметичность и изменение настроечного давления. В случае успешного результата проверки циклические испытания повторяются. Общее число циклов, которое должен выдержать редуктор – 200 тыс. Редуктор считается прошедшим испытания, если его герметичность не нарушилась и изменение настроечного давления не превысила 10 % для редукторов холодной воды и 20 % для редукторов горячей воды.
Определение пределов настройки для регулируемых редукторов давления (п. 8.3.1) производится на стенде, показанном на рис. 7. При давлении на входе 8 бар в безрасходном режиме устанавливается минимально возможное выходное давление. Оно должно быть не больше 1,5 бар.
При давлении на входе 16 бар в безрасходном режиме устанавливается максимально возможное выходное давление. Оно должно быть не больше 6,5 бар.
Определение настроечного давления для нерегулируемых редукторов давления (п. 8.3.2) производится на установке, показанной на рис. 7. На вход редуктора в безрасходном режиме подаётся давление 8 бар. При паспортном значении настройки менее и равном 3 бара, отклонение выходного давления не должно отличаться от паспортной величины более чем на 0,3 бара. При паспортном значении настройки более равном 3 бар, отклонение выходного давления не должно отличаться от паспортной величины более чем на 10 %.
Определение влияния изменения входного давления на давление на выходе из редуктора (п. 8.3.3) проводится на установке, схема которой приведена на рис. 7. Для регулируемого редуктора устанавливается давление на выходе 3 бара при давлении на входе 8 бар. Затем давление увеличивается с 6 до 16 бар с шагом 1 бар и выдержкой 1 мин. после каждого шага. По результатам испытаний строится график, который должен вписываться в допустимую (зелёную) зону графика на рис. 9.
Рис. 9. Контрольная зона графика зависимости давления на выходе от входного давления
Зависимость давления на выходе от расхода (п. 8.3.4) определяется на стенде, схема которого приведена на рис. 10. Так же, как и в предыдущем испытании для регулируемого редуктора устанавливается давление на выходе 3 бара при давлении на входе 8 бар.
Рис. 10. Установка для определения зависимости давления на выходе от расхода
На вход редуктора подаётся давление 8 бар, и расход плавно повышается от 0 до QN. QN определяется в зависимости от типоразмера тестируемого редуктора в соответствии с таблицей 3. График должен лежать в области допустимых значений в соответствии с рис. 11.
Рис. 11. Контрольная зона графика зависимости давления на выходе от расхода при входном давлении 8 бар
Аналогичным образом строятся графики для давления на входе 6 и 16 бар.
Зависимость давления на выходе от расхода при пониженном входном давлении (п. 8.3.5) проверяется на той же установке, как и в предыдущем тесте (рис. 10). На вход редуктора подаётся давление, на 1 бар ниже настроечного. Затем замеряется давление при плавном изменении расхода от 0 до QN. Полученный график должен лежать в допустимой (зеленой) зоне графика, представленного на рис. 12.
В российском ГОСТ Р 55023-2012 требования к испытательному стенду для измерения расходных характеристик редукторов по рис. 10 почти такие же, как в DIN EN 1567: 2000, но несколько изменена длина измерительного участка (рис. 13).
Рис. 12. Контрольная зона графика зависимости давления на выходе от расхода
при пониженном входном давлении
Остальные отличия требований ГОСТ Р 55023-2012 от DIN EN 1567 : 2000 показаны в таблице 4.
Таблица 4. Нормируемые характеристики по ГОСТ Р 55023-2012 и DIN EN 1567 : 2000
Из таблицы 4 видно, что в соответствии с ГОСТ Р 55023-2012 для редукторов давления должна определяться условная пропускная способность Kvу, чего в европейских нормах нет. Условная пропускная способность редуктора давления определяется по методике ГОСТ Р 55508-2013 (СТ ЦКБА 029-2006) «Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик» (п. 7.3.2). Золотник редуктора устанавливается и фиксируется в положение максимального открытия. Обычно для этого вместо пружины в редуктор помещается специальная фиксирующая втулка. Редуктор устанавливается на стенде (рис. 10). Размеры измерительных участков должны соответствовать рис. 13.
Рис. 13. Схема измерительного участка по ГОСТу Р 55023-2012. Красным цветом показаны
размеры по ГОСТу Р 55023-2012, синим – по DIN EN 1567:2000
Остальные отличия требований ГОСТ Р 55023-2012 от DIN EN 1567 : 2000 показаны в таблице 4.
Таблица 4. Нормируемые характеристики по ГОСТ Р 55023-2012 и DIN EN 1567:2000
Из таблицы 4 видно, что в соответствии с ГОСТ Р 55023-2012 для редукторов давления должна определяться условная пропускная способность Kvу, чего в европейских нормах нет.
Условная пропускная способность редуктора давления определяется по методике ГОСТ Р 55508-2013 (СТ ЦКБА 029-2006) «Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик» (п. 7.3.2). Золотник редуктора устанавливается и фиксируется в положение максимального открытия. Обычно для этого вместо пружины в редуктор помещается специальная фиксирующая втулка. Редуктор устанавливается на стенде (рис. 10). Размеры измерительных участков должны соответствовать рис. 13.
Расход воды через редуктор настраивается в области квадратичного сопротивления (0,45–0,9 м 3 /ч для DN15 и 0,55–1,1 м 3 /ч для DN20). После измерения расхода и перепада давлений на редукторе высчитывается условная пропускная способность по формуле:
где Q – объемный расход, м 3 /с; ρ – плотность воды (1000 кг/м 3 ); ΔР – перепад давлений на редукторе, Па.
Такие измерения производят пятикратно, каждый раз добиваясь изменения перепада давления на 15 кПа.
Рис. 14. Стенд гидравлических испытаний лаборатории ЛаКИЭлИС
Хотелось бы отметить, что ГОСТ Р 55023-2012 разработан ЗАО «ТВЭСТ» – одним из ведущих производителей квартирных редукторов давления, поэтому стандарт несколько «заточен» под продукцию именно этой организации, и ряд положений в нём вызывают вопросы.
В частности, не очень понятно, почему диапазон рабочих расходов для редукторов DN 15 и DN 20 одинаков? Почему и для регулируемых и для нерегулируемых редукторов установлено одно и то же значение давления на выходе (2,7 ±0,2 бара) и максимальное давление на выходе в безрасходном режиме (3,5 бара)? И как это положение согласуется с СП 30.13330.2012 п. 5.2.10 «Гидростатическое давление в системе хозяйственно-питьевого или хозяйственно-противопожарного водопровода на отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора должно быть не более 0,45 МПа (для зданий, проектируемых в сложившейся застройке не более 0,6 МПа)»?
Вызывает сомнение и диктуемое ГОСТом требование по поддержанию выходного давления в диапазоне рабочих расходов в пределах 2,7 ±0,2 бара. Лабораторией ЛаКИЭлИС испытано множество регуляторов давления, представленных на российском рынке. И ни один из них не уложился в заданный « норматив» (в том числе и редуктор КФРД 10-2.0 производства ТВЭСТ). Самое низкое значение отклонения выходного давления при повышении давления на входе в редуктор от 4 до 16 бар, которое удалось обнаружить – это 0,6 бар, а не 0,2, как предписано ГОСТом. Очевидно, что ГОСТ Р 55023-2012 нуждается в серьезной доработке для приближения к реальной современной ситуации.
Рис. 15. График открытия и закрытия редуктора.
Синим цветом показан график при увеличении расхода,
красным – при снижении
Кроме испытаний, предусмотренных перечисленными выше нормативами, в лаборатории ЛаКИЭлИС определяется показатель гистерезиса редуктора. Дело в том, что при работе редуктора в реальных условиях эксплуатации давление на выходе зависит ещё и от того, в какую сторону в данный момент движется шток с золотником. Это значит, что при одном и том же расходе давление на выходе может быть разным, что связано с проявлением сил трения в соприкасающихся деталях редуктора. Особенно это проявляется в поршневых регуляторах давления. Гистерезис редуктора определяется на стенде, схема которого показана на рис. 10, а общий вид стенда приведён на рис. 14. На вход редуктора подаётся давление 8 бар, и расход плавно повышается от 0 до QN.
QN определяется в зависимости от типоразмера тестируемого редуктора в соответствии с таблицей 3. Затем расход также плавно снижается от QN до 0. По результатам теста выстраивается график, вид которого представлен на рис. 15. Если гистерезис Δ оказывается свыше 10 %, то такой регулятор давления не рекомендуется использовать в качестве квартирного.
И ещё об одном аспекте, связанном с квартирными регуляторами давления воды, нельзя не упомянуть. Зачастую проектировщики, не утруждая себя сложными расчетами, планируют установку квартирных редукторов «до кучи» на всех этажах зданий. Но так ли это необходимо? Рекомендуем жильцам, прежде чем бежать в магазин за «правильным» редуктором, замерить давление горячей и холодной воды на входе в квартиру. Если это давление не превышает 4,5 бара, и разница между давлениями холодной и горячей воды не превышает 1 бар, то никакого регулятора давления ставить просто не нужно.