Книги / Проектирование котельных и современных систем отопления
..pdf
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Диаметр байпаса, как правило, соответствует диаметру трубопроводов системы отопления. Количество воды, проходящей по байпасу, определяется по уравнению:
= 1434 кг/час = 1,43 м3/час
Диаметры трубопроводов системы должны быть следующими:
|
Расход, |
Диаметр, |
|
м3/час |
дюйм |
Система |
2,58 |
R1 " |
трубопроводов |
|
|
Смесительный |
1,15 |
R1" |
клапан |
|
|
Байпас |
1,43 |
R1" |
Кран на байпасе необходимо отрегулировать на требуемый перепад давлений. Для повышения температуры обратного потока необходимо установить смесительный насос (рис. 4.8).
Другим способом повышения температуры обратного потока является инжекторная система, для которой требуются два насоса (рис. 4.9). В этом случае трехходовой клапан работает на распределение потоков и его необходимо рассчитать на соответствующую разность давлений.
Предпочтение нужно отдавать системе с трехходовым смесительным клапаном с байпасом и повышением температуры обратного потока при помощи смесительного насоса.
A – Подающий коллектор
B – Обратный коллектор
C – Пружинный обратный клапан
D – Смесительный насос
Рис. 4.8. Котел с распределительными коллекторами и смесительным насосом (трехходовой клапан и байпас показаны на рис. 4.7)
67
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
A – Циркуляционный насос отопительного контура
B – Пружинный обратный клапан
C – Контур напольного отопления
D – Байпас
E – Трехходовой клапан
F – Насос котлового контура
Рис. 4.9. Инжекторная система
68
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
4.7. Технические данные смесительных клапанов и приводов смесительных клапанов
Фирма Viessmann предлагает практически все виды смесительных клапанов. По способу присоединения они
разделяются на:
смесительные клапаны приварные (рис. 4.10, 4.14);
смесительные клапаны муфтовые (рис. 4.10);
смесительные клапаны с муфтовыми фитингами – для напольного отопления (рис. 4.11);
смесительные клапаны с фитингами под пайку – для напольного отопления (рис. 4.11);
смесительные клапаны фланцевые (рис. 4.18).
Для всех типов смесительных клапанов предлагаются приводы, детально рассматриваемые в разделе 4.7.2.
4.7.1.Приварные и муфтовые смесительные клапаны
4.7.1.1. Четырехходовые смесительные клапаны
Приварные клапаны |
|
Номинальный |
а, |
диаметр DN, мм |
мм |
20 |
150 |
25 |
150 |
32 |
170 |
40 |
180 |
50 |
210 |
Муфтовые клапаны
Номинальный а, диаметр мм R, дюйм
190
1190
1
214
Рис. 4.10. Четырехходовые смесительные клапаны для котлов и отопительных контуров
Четыре патрубка; смешение в направлении отопительных контуров и котла.
Устанавливаются непосредственно на подающем трубопроводе.
Допустимое избыточное рабочее давление: 6 бар (PN 6).
Допустимая температура рабочей среды: 100°С.
Шток и лопатки — из нержавеющей стали, внутренние элементы — из медных сплавов.
Приварные от DN 20 до DN 50 и муфтовые от R
” до R 1
”.
Замена эластичной прокладки без слива воды из системы.
69
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Смесительные клапаны
с муфтовыми фитингами
Номинальный |
а, |
диаметр R, дюйм |
мм |
" |
168 |
" |
187 |
1" |
209 |
Смесительные клапаны
с фитингами под пайку
Номинальный |
Внутренний |
а, |
диаметр R, |
диаметр |
мм |
дюйм |
фитинга, мм |
|
" |
15 |
152 |
" |
18 |
148 |
" |
22 |
162 |
1" |
28 |
191 |
Рис. 4.11. Специальные четырехходовые смесительные клапаны для котлов и отопительных контуров
Допустимое избыточное рабочее давление: 6 бар (PN 6).
Соответствует DIN 3336.
Допустимая температура рабочей среды: 100°С.
Корпус и поворотный механизм — из латуни, шток — из нержавеющей стали.
Высокая плотность за счет точной подгонки.
Замена эластичной прокладки без слива воды из системы.
Фитинги для муфтовых и паяных соединений.
Подбор: см. диаграмму (рис. 4.12). Обратите, пожалуйста, внимание на разработанные фирмой Viessmann указания по проектированию “Регулирование систем напольного отопления”.
Температура, °С
Настройка смесительного клапана
Рис. 4.12. Характеристика смесительного клапана
A – котловая вода; B – обратный теплоноситель к котлу;
C – подающий теплоноситель отопительного контура; D – обратный теплоноситель отопительного контура
70
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Расход, м3/час
Гидравлическое сопротивление, мбар |
Тепловая мощность, кВт |
Рис. 4.13.Диаграмма для подбора и определения гидравлического сопротивления четырехходовых смесительных клапанов и
четырехходовых смесительных клапанов специальной конструкции
Номинальный |
Номинальный |
Величина K |
VS |
, |
|
Максимальное |
||
диаметр DN, |
диаметр R, |
м3/час |
|
|
∆pV100, мбар |
|||
|
|
|
||||||
мм |
дюйм |
|
|
|
|
|||
— |
|
|
3,8 |
|
|
|
см. поле, выделенное |
|
|
|
|
|
|||||
20 |
|
|
6,9 |
|
|
|
на диаграмме |
|
25 |
1" |
|
10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
32 |
1 " |
|
18,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
40 |
— |
28,5 |
|
|
|
|
|
|
50 |
— |
|
42,0 |
|
|
|
|
|
4.7.1.2. Трехходовые смесительные клапаны
Номинальный |
а, |
b, |
диаметр DN, |
мм |
мм |
мм |
|
|
20 |
150 |
123 |
25 |
150 |
123 |
32 |
170 |
142 |
40 |
180 |
154 |
50 |
210 |
177 |
Рис. 4.14.Трехходовой смесительный клапан для котлов и отопительных контуров
Соответствует DIN 3336.
Для вертикальной установки.
С тремя патрубками; смешение только в направлении отопительных контуров.
Обратный патрубок системы отопления с левой или правой стороны.
71
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Допустимое избыточное рабочее давление: 6 бар (PN 6).
Допустимая температура рабочей среды: 100°С.
Шток и лопатки — из нержавеющей стали, внутренние элементы — из медных сплавов.
Для непосредственной приварки.
Замена эластичной прокладки без слива воды из системы.
Смесительные клапаны
с муфтовыми фитингами
Номинальный |
а, |
b, |
диаметр |
мм |
мм |
R, дюйм |
|
|
" |
168 |
120 |
" |
187 |
136 |
1" |
209 |
151 |
Смесительные клапаны с фитингами под пайку
Номинальный |
Внутренний |
а, |
b, |
диаметр |
диаметр |
мм |
мм |
R, дюйм |
фитинга, мм |
|
|
" |
15 |
152 |
111 |
" |
18 |
148 |
109 |
" |
22 |
162 |
121 |
1" |
28 |
191 |
140 |
Рис. 4.15. Специальные трехходовые смесительные клапаны для котлов и отопительных контуров
Соответствует DIN 3336.
Допустимое избыточное рабочее давление: 6 бар (PN 6).
Допустимая температура рабочей среды: 100°С.
Корпус и поворотный механизм — из латуни, шток — из нержавеющей стали.
Высокая плотность за счет точной подгонки.
Замена эластичной прокладки без слива воды из системы.
Резьбовые фитинги с наружной резьбой; фитинги под пайку поставляются как комплектующие.
Температура, °С
Настройка смесительного клапана
Рис. 4.16. Характеристика смесительного клапана
A – котловая вода; B – подающий теплоноситель отопительного контура;
C – обратный теплоноситель отопительного контура
72
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Расход, м3/час
Гидравлическое сопротивление, мбар |
Тепловая мощность, кВт |
Рис. 4.17.Диаграмма для подбора и определения гидравлического сопротивления трехходовых смесительных клапанов и трехходовых
смесительных клапанов специальной конструкции
Номинальный |
Номинальный |
Величина K |
VS |
, |
Максимальное |
диаметр DN, |
диаметр R, |
м3/час |
|
∆pV100, мбар |
|
|
|
||||
мм |
дюйм |
|
|
|
|
— |
" |
3,8 |
|
|
см. поле, выделенное |
20 |
" |
6,9 |
|
|
на диаграмме |
25 |
1" |
10,5 |
|
|
|
32 |
— |
18,5 |
|
|
|
40 |
— |
28,5 |
|
|
|
50 |
— |
42,0 |
|
|
|
4.7.2. Фланцевые смесительные клапаны
DN 40 и DN 50
Номинальный |
a, |
b, |
Масса, |
диаметр DN, |
мм |
мм |
кг |
мм |
|
|
|
40 |
96 |
56 |
6,0 |
50 |
103 |
63 |
6,5 |
DN 65, DN 80 и DN 100
Номинальный |
a, |
b, |
c, |
Масса, |
диаметр DN, |
мм |
мм |
мм |
кг |
мм |
|
|
|
|
65 |
200 |
100 |
43 |
9,5 |
80 |
230 |
115 |
52 |
14,5 |
100 |
260 |
130 |
68 |
18,3 |
Рис. 4.18. Трехходовые фланцевые смесительные клапаны для отопительных контуров
73
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Фланцы PN 6.
Фланцевые соединения согласно ISO 7005.
Допустимое рабочее избыточное давление: 6 бар (PN 6).
Допустимая температура рабочей среды: 100°С.
Корпус: серый чугун GG 20.
Шток: нержавеющая сталь.
Поворотный элемент: латунь (Cu + Pb).
Максимальная пропускная способность: 0,1 KVS.
DN 40 и DN 50 с рукояткой для ручной регулировки.
Линейная характеристика расхода и байпаса.
Коэффициент |
, м3/час |
Тепловая мощность, кВт |
Номинальный |
диаметр |
DN, мм |
Рис. 4.19.Определение номинального диаметра и |
гидравлического сопротивления клапана при ∆t = 20 K |
Номинальный |
Коэффициент |
Максимальное |
K |
VS |
/ |
K |
VR |
диаметр DN, |
KVS , м3/час |
∆pV100 , мбар |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
мм |
|
|
|
|
|
||
40 |
25 |
300 |
> 100 |
|
|
||
50 |
40 |
300 |
> 100 |
|
|
||
65 |
63 |
300 |
> 100 |
|
|
||
80 |
100 |
300 |
> 100 |
|
|
||
100 |
160 |
300 |
> 100 |
|
|
||
Выбирая смесительный клапан, нужно избегать гидравлического сопротивления ниже 40 мбар. В таких случаях используют смесительный клапан меньшего размера.
Гидравлическое сопротивление:
A = 100 мбар; B = 80 мбар; C = 60 мбар;
D = 40 мбар; E = 20 мбар.
Пример: |
|
Тепловая мощность отопительного |
|
контура: |
= 280 кВт |
Разность температур |
∆tО = 20°C |
(системы отопления): |
|
Смесительный клапан: |
DN 50 |
Гидравлическое сопротивление: |
≈ 80 мбар |
Для другой разности температур ∆tOn (например 25 К) требуемый номинальный диаметр смесительного клапана и его гидравлическое сопротивление (при постоянном расходе) можно определить:
|
|
|
|
кВт |
|
Тепловая мощность отопительного |
|||||
|
|||||
контура: |
224 кВт |
||||
Смесительный клапан: |
DN 50 |
||||
Гидравлическое сопротивление: |
≈ 60 мбар |
||||
74
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
4.7.3.Приводы смесительных клапанов
4.7.3.1.Привод для всех типов смесительных клапанов от DN 20 до DN 50 и от R
” до R 1
”
Однофазный реверсивный синхронный двигатель с редуктором и двумя концевыми выключателями.
Штекер fmдля привода смесительного клапана и штекер cuдля циркуляционного насоса отопительного контура (комплектующая принадлежность, заказывается отдельно).
Номинальное напряжение: |
220 В ~ |
|
Номинальная частота: |
50 |
Гц |
Мощность: |
4 |
Вт |
Тип защиты: |
IP 22 D согласно EN 60529 |
|
Допустимая температура окружающей среды |
|
|
– при эксплуатации: |
от 0 до +40°С |
|
– при хранении и транспортировке: |
от –20 до +65°С |
|
Вращательный момент: |
3 Нм |
|
Время поворота на 90°: |
120 с |
|
4.7.3.2.Привод трехходовых смесительных клапанов DN 40 и DN 50
Однофазный реверсивный синхронный двигатель с редуктором и двумя концевыми выключателями.
С рукояткой для ручной регулировки и переключателем автоматического или ручного режимов.
Штекер fmдля привода смесительного клапана и штекер cuдля циркуляционного насоса отопительного контура (комплектующая принадлежность, заказывается отдельно).
Номинальное напряжение: |
220 В ~ |
|
Номинальная частота: |
50 |
Гц |
Мощность: |
3 |
Вт |
Тип защиты: |
IP 42 D согласно EN 60529 |
|
Допустимая температура окружающей среды |
|
|
- при эксплуатации: |
от –15 до +50°С |
|
- при хранении и транспортировке: |
от –30 до +65°С |
|
Вращательный момент: |
5 Нм |
|
Время поворота на 90°: |
135 с |
|
4.7.3.3.Привод трехходовых смесительных клапанов DN 65 и DN 100
Однофазный реверсивный синхронный двигатель с редуктором и двумя концевыми выключателями.
С рукояткой для ручной регулировки и переключателем автоматического или ручного режимов.
Штекер fmдля привода смесительного клапана и штекер cuдля циркуляционного насоса отопительного контура (комплектующая принадлежность, заказывается отдельно).
75
4. Смесительные клапаны систем отопления и приводы смесительных клапанов
Номинальное напряжение: |
|
220 В ~ |
|
Номинальная частота: |
|
50 |
Гц |
Мощность: |
|
4 |
Вт |
Тип защиты: |
IP 42 D согласно EN 60529 |
||
Допустимая температура окружающей среды |
|
||
- при эксплуатации: |
|
от –15 до +50°С |
|
- при хранении и транспортировке: |
от –30 до +65°С |
||
Вращательный момент: |
|
12 Нм |
|
Время поворота на 90°: |
|
125 с |
|
4.7.3.4.Приводы смесительных клапанов конденсационных настенных котлов Vitodens 200, 300
Блок управления приводом смесительного клапана (с приводом); устанавливается непосредственно на смесительном клапане фирмы Viessmann диаметром от DN 20 до DN 32 и от R 
” до R 1 
”.
Блок управления включает регулирующий модуль и реверсивный двигатель.
Со штекером для насоса отопительного контура, накладным датчиком температуры, с электрическим разъемом и коммуникационной шиной КM-BUS.
Блок управления приводом смесительного клапана для котлов Vitodens 200, 300
|
Номинальное напряжение: |
230 В ~ |
|
Номинальная частота: |
50 Гц |
|
Номинальный ток: |
4 (2) А |
|
Мощность: |
7,5 Вт |
|
Класс защиты: |
|
|
Класс контроля: |
II |
|
Тип защиты: |
IP 32 |
|
согласно EN 60529 |
|
Привод смесительного клапана |
Допустимая температура окружающей среды |
|
для каскада котлов Vitodens 300 |
– при эксплуатации: |
от 0 до +40°С |
|
– при складировании и транспортировке: |
от –20 до +65°С |
|
Номинальная нагрузка выхода реле |
|
|
насоса отопительного контура cu: |
4 (2) А 230 В |
|
Двигатель |
|
|
Вращательный момент: |
3 Нм |
|
Время поворота на 90°: |
2 мин |
|
Зона нечувствительности регулятора |
|
|
при отопительном графике 1,4: |
± 1,2°C |
76