Установка поддержания давления spl 2 10. Подбор аупд для систем отопления и охлаждения высотных сооружений. Назначение установки Flamcomat

Автоматическая установка поддержания давления Flamcomat (управление с помощью насосов)

Область применения
АУПД Flamcomat используется для поддержания постоянного давления, компенсации температурных расширений, деаэрации и компенсации потерь теплоносителя в закрытых системах отопления или охлаждения.

*Если температура системы в месте подключения установки превышает 70 °С, необходимо использовать промежуточную емкость Flexcon VSV, которая обеспечивает охлаждение рабочей жидкости перед установкой (см. гл. «Промежуточная емкость VSV»).

Назначение установки Flamcomat

Поддержание давления
АУПД Flamcomat поддерживает требуемое давление в
системе в узком диапазоне (± 0,1 бар) во всех режимах эксплуатации, а также компенсирует тепловые расширения
теплоносителя в системах отопления или охлаждения.
В стандартном исполнении установка АУПД Flamcomat
состоит из следующих частей:
. мембранный расширительный бак;
. блок управления;
. подсоединение к баку.
Вода и воздушная среда в баке разделены заменяемой мембраной из высококачественной бутиловой резины, которая характеризуется очень низкой газовой проницаемостью.

Принцип действия
При нагреве теплоноситель в системе расширяется, что приводит к росту давления. Датчик давления фиксирует это повышение и посылает калиброванный сигнал на
блок управления. Блок управления, который с помощью датчика веса (наполнения, рис. 1) постоянно фиксирует значения уровня жидкости в баке, открывает соленоидный клапан на линии перепуска, через который излишки теплоносителя перетекают из системы в мембранный расширительный бак (давление в котором равно атмосферному).
По достижению заданного значения давления в системе соленоидный клапан закрывается и перекрывает поток жидкости из системы в расширительный бак.

При охлаждении теплоносителя в системе его объем уменьшается и давление падает. Если давление падает ниже установленного уровня, то блок управления включает

насос. Насос работает до тех пор, пока давление в системе не поднимется до установленного уровня.
Постоянный контроль уровня воды в баке защищает насос от «сухого» хода, а также предохраняет бак от переполнения.
Если давление в системе выходит за рамки максимального или минимального, то, соответственно, срабатывает один из насосов или один из соленоидных клапанов.
В случае если не хватает производительности 1 насоса в напорной линии, то будет задействован 2-ой насос (блок управления D10, D20, D60 (D30), D80, D100, D130). АУПД Flamcomat с двумя насосами имеет систему безопасности: если один из насосов или соленоидов выходит из строя, автоматически включается второй.
Чтобы выровнять время наработки насосов и соленоидов во время работы установки и увеличить время службы установки в целом, в двунасосных установках используется
система переключения«рабочий-резервный» между насосами и соленоидными клапанами (ежедневно).
Сигналы об ошибках, касающиеся значения давления, уровня заполнения бака, работы насоса и соленоидного клапана отображаются на панели управления SDS-модуля.

Деаэрация

Деаэрация в АУПД Flamcomat основывается на принципе понижения давления (дросселирования, рис. 2). Когда теплоноситель под давлением входит в расширительный бак установки (безнапорный или атмосферный), способность газов растворяться в воде уменьшается. Воздух выделяется из воды и выводится через воздухоотводчик, установленный в верхней части бака (рис. 3). Чтобы удалить из воды как можно больше воздуха, на входе теплоносителя в расширительный бак установлен специальный отсек с
кольцами PALL: это повышает деаэрационную способность в 2-3 раза по сравнению с обычными установками.

Для того чтобы удалить из системы как можно больше избыточных газов, повышенное число циклов так же, как и повышенное время циклов (оба значения зависят от размеров бака), заранее введены в программу установки на заводе. После 24-40 часов этот режим турбо-деаэрации переходит в режим обычной деаэрации.

При необходимости можно запустить, либо остановить режим турбо-деаэрации вручную (при наличии SDS-модуля 32).

Подпитка

Автоматическая подпитка компенсирует потери объема теплоносителя, происходящие из-за утечек и деаэрации.
Система контроля уровня автоматически активирует функцию подпитки, когда требуется, и теплоноситель в соответствии с программой поступает в бак (рис. 4).
Когда достигается минимальный уровень теплоносителя в баке (обычно = 6 %), соленоид на линии подпитки открывается.
Объем теплоносителя в баке будет увеличен до необходимого уровня (обычно = 12 %). Это предотвратит «сухую» работу насоса.
При использовании стандартного расходомера количество воды может быть ограничено временем подпитки в программе. Когда это время превышено, необходимо предпринять действия к устранению проблемы. После этого, если время подпитки не изменялось, такой же объем воды может быть добавлен в систему.
В установках, где используются импульсные расходомеры (опция), подпитка отключится при достижении запрограм

мированного объема воды. Если линия подпитки
АУПД Flamcomat будет подключаться непосредственно к системе питьевого водоснабжения, то необходимо установить фильтр и защиту от обратного потока (гидравлический отсекатель - опция).

Основные элементы АУПД Flamcomat

АУПД Flamcomat М0 GB 300

А. Бондаренко

Применение автоматических установок поддержания давления (АУПД) для систем отопления и охлаждения получило широкое распространение в связи с активным ростом объемов высотного строительства.

АУПД выполняют функции поддержания постоянного давления, компенсации температурных расширений, деаэрации системы и компенсации потерь теплоносителя.

Но поскольку это достаточно новое для российского рынка оборудование, у многих специалистов данной области возникают вопросы: что представляют собой стандартные АУПД, каковы принцип их действия и методика подбора?

Начнем с описания стандартных установок. На сегодня наиболее распространенный тип АУПД - это установки с блоком управления на основе насосов. Подобная система состоит из безнапорного расширительного бака и блока управления, которые соединены между собой. Основными элементами блока управления являются насосы, соленоидные клапаны, датчик давления и расходомер, а контроллер, в свою очередь, обеспечивает управление АУПД в целом.

Принцип действия данных АУПД заключается в следующем: при нагреве теплоноситель в системе расширяется, что приводит к росту давления. Датчик давления фиксирует это повышение и посылает калиброванный сигнал на блок управления. Блок управления (с помощью датчика веса (наполнения) постоянно фиксирующий значения уровня жидкости в баке) открывает соленоидный клапан на линии перепуска. И через него излишки теплоносителя перетекают из системы в мембранный расширительный бак, давление в котором равно атмосферному.

По достижению заданного значения давления в системе соленоидный клапан закрывается и перекрывает поток жидкости из системы в расширительный бак. При охлаждении теплоносителя в системе его объем уменьшается, и давление падает. Если давление падает ниже установленного уровня, то блок управления включает насос. Насос работает до тех пор, пока давление в системе не поднимется до заданного значения. Постоянный контроль уровня воды в баке защищает насос от «сухого» хода, а также предохраняет бак от переполнения. Если давление в системе выходит за рамки максимального или минимального, срабатывает один из насосов или соленоидных клапанов соответственно. Если производительности одного насоса в напорной линии не хватает, задействуется второй насос. Важно, чтобы АУПД такого типа имела систему безопасности: при выходе одного из насосов или соленоидов из строя должен автоматически включаться второй.

Методику подбора АУПД на основе насосов имеет смысл рассмотреть на примере из практики. Один из недавно реализованных проектов - «Жилой дом на Мосфильмовской» (объект компании «ДОН-Строй»), в центральном тепловом пункте которого применена подобная насосная установка. Высота здания составляет 208 м. Его ЦТП состоит из трех функциональных частей, отвечающих, соответственно, за отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Система отопления высотного корпуса поделена на три зоны. Общая расчетная тепловая мощность системы отопления - 4,25 Гкал/ч.

Представляем пример подбора АУПД для 3-й зоны отопления.

Исходные данные , необходимые для расчета:

1) тепловая мощность системы (зоны) N сист, кВт. В нашем случае (для 3-й зоны отопления) этот параметр равен 1740 кВт (исходные данные проекта);

2) статическая высота Н ст (м) или статическое давление Р ст (бар) - это высота столба жидкости между точкой подсоединения установки и наивысшей точкой системы (1 м столба жидкости = 0,1 бар). В нашем случае этот параметр составляет 208 м;

3) объем теплоносителя (воды) в системе V , л. Для корректного подбора АУПД необходимо располагать данными об объеме системы. Если точное значение неизвестно, среднее значение водяного объема можно вычислить по коэффициентам, приведенным в табл . По данным проекта водяной объем 3-й зоны отопления V сист равен 24 350 л.

4) температурный график: 90/70 °C.

Первый этап. Расчет объема расширительного бака к АУПД:

1. Расчет коэффициента расширения К расш (%), выражающего прирост объема теплоносителя при его нагреве от начальной до средней температуры, где Т ср = (90 + 70)/2 = 80 °С. При данной температуре коэффициент расширения будет составлять 2,89 %.

2. Вычисление объема расширения V расш (л), т.е. объема теплоносителя, вытесняемого из системы при его нагреве до средней температуры:

V расш = V сист. K расш /100 = 24350 . 2,89 /100 = 704 л.

3. Вычисление расчетного объема расширительного бака V б:

V б = V расш. К зап = 704 . 1,3 = 915 л.
где К зап - коэффициент запаса.

Далее выбираем типоразмер расширительного бака из условия, что его объем должен быть не меньше расчетного. При необходимости (например, когда существуют ограничения по габаритам) АУПД можно дополнить дополнительным баком, разбив общий расчетный объем пополам.

В нашем случае объем бака будет составлять 1000 л.

Второй этап . Подбор блока управления:

1. Определение номинального рабочего давления:

Р сист = Н сист /10 + 0,5 = 208/10 + 0,5 = 21,3 бар.

2. В зависимости от значений Р сист и N сист выбираем блок управления по специальным таблицам или диаграммам, представленным поставщиками или производителями. В состав всех моделей блоков управления могут быть включены как один насос, так и два. В АУПД с двумя насосами в программе установки можно по желанию выбрать режим работы насосов: «Основной/резервный», «Поочередная работа насосов», «Параллельная работа насосов».

На этом расчет АУПД заканчивается, а в проекте прописываются объем бака и маркировка блока управления.

В нашем случае АУПД для 3-й зоны отопления должна включать безнапорный бак объемом 1000 л и блок управления, который обеспечит поддержание давления в системе не менее 21,3 бар.

К примеру, для данного проекта была выбрана АУПД MPR-S/2.7 на два насоса, Ру 25 бар и бак MP-G 1000 фирмы Flamco (Нидерланды).

В заключение стоит упомянуть, что существуют также установки на основе компрессоров. Но это уже совсем другая история…

Статья предоставлена Компанией АДЛ

Установки повышения давления SPL® предназначены для перекачивания и повышения давления воды в системах хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения различных зданий и сооружений, а так же в системах пожаротушения.

Это модульное высокотехнологичное оборудование состоящее из блока насосов, включающего всю необходимую обвязку, а также современную систему управления, гарантирующую энерго-эффективную и надежную работу, с наличием всей необходимой разрешительной документацией.

Применение комплектующих ведущих мировых производителей с учетом российских стандартов, норм и требований.

SPL® WRP: структура условного обозначения

SPL® WRP: состав насосной установки

Частотное регулирование на все насосы SPL® WRP-A

Система частотного регулирования на все насосы предназначена для контроля и управления стандартными асинхронными злектродвигателями насосов одного типоразмера в соответствии с внешними сигналами управления. Данная система управления предусматривает возможность управления от одного до шести насосов.

Принцип работы частотного регулирования на все насосы:

1. контроллер запускает в работу преобразователь частоты, изменяя частоту вращения электродвигате- ля насоса в соответствии с показаниями датчика давления на основе ПИД-регулирования;

2. в начале работы всегда запускается один частотно-регулируемый насос;

3. производительность повысительной установки меняется взависимости от потребления путем включения/выключения требуемого числа насосов и параллельной регулировки насосов, находящихся в эксплуатации.

4. если заданное давление не достигнуто, и один насос работает на максимальной частоте, то через определенный промежуток времени контроллер включит дополнительный преобразователь частоты в работу, и насосы синхронизируются по частоте вращения (насосы в эксплуатации работают с равной частотой вращения).

И так до тех пор, пока давление в системе не достигнет заданного значения.

При достижении заданного значения давления, контроллер начнет снижать частоту всех работающих преобразователей частоты. Если в течение определенного времени частота преобразователей держится ниже заданного порога, будет произведено отключение дополнительных насосов поочередно через определенные промежутки времени.

Для выравнивания ресурса электродвигателей насосов по времени реализована функция смены последовательности включения и выключения насосов. Также предусмотрено автоматическое включение резервных насосов в случае выхода из строя рабочих. Выбор количества рабочих и резервных насосов производится на панели контроллера. Преобразователи частоты, кроме регулирования, обеспечивают плавный пуск всех электродвигателей, так как подключены непосредственно к ним, что позволяет избежать применения дополнительных устройств плавного пуска, ограничить пусковые токи злектродвигателей и увеличить эксплуатационный ресурс насосов за счет уменьшения динамических перегрузок исполнительных механизмов при пуске и останове злектродвигателей.

Для систем водоснабжения это означает отсутствие гидроударов при пуске и останове дополнительных насосов.

Для каждого электродвигателя преобразователь частоты позволяет реализовать:

1. регулирование частоты вращения;

2. защиту по перегрузу, торможение;

3. мониторинг механической нагрузки.

Мониторинг механической нагрузки.

Данный набор возможностей позволяет избежать применения дополнительного оборудования.

Частотное регулирование на один насос SPL® WRP-B(BL)

B базе насосной установки комплектации SPL® WRP-BL могут быть только два насоса, а управление реализовано только по принципу схемы работы рабочий-резервный насос, при этом рабочий насос всегда задействован в работе с частотным преобразователем.

Частотное регулирование является наиболее эффективным методом регулирования производительности насосов. Реализуемый в этом случае каскадный принцип управления насосами с применением частотного регулирования уже прочно утвердился как стандарт в системах водоснабжения, поскольку дает серьезную экономию электроэнергии и увеличение функциональности системы.

Принцип частотного регулирования на один насос основан на управлении контроллером преобразователя частоты, изменяя частоту вращения одного из насосов, постоянно сравнивая значение задания с показанием датчика давления. В случае нехватки производительности работающего насоса по сигналу с контроллера включится дополнительный, а если произойдет авария, будет задействован резервный насос.

Сигнал от датчика давления сравнивается с заданным давлением B контроллере. Рассогласование между этими сигналами задает частоту вращения крыльчатки насоса. В начале работы выбирается основной насос на основании оценки времени минимальной наработки.

Основной насос - зто насос, который в данный момент работает от преобразователя частоты. Дополнительные и резервные насосы подключаются напрямую K питающей сети или через устройство плавного пуска. В данной системе управления выбор количества рабочих/резервных насосов предусмотрен с сенсорного дисплея контроллера. Преобразователь частоты подключается к основному насосу и начинает работу.

Частотно-регулируемый насос всегда запускается первым. По достижении определенной частоты вращения крыльчатки насоса, связанной с возрастанием расхода воды в системе, в работу включается следующий насос. И так до тех пор, пока давление в системе не достигнет заданного значения.

Для выравнивания ресурса электродвигателей по времени реализована функция смены последовательности подключения электродвигателей к преобразователю частоты. Есть возможность пользовательского изменения времени переключения.

Преобразователь частоты обеспечивает регулирование и плавный пуск только того электродвигателя, который подключен непосредственно к нему, остальные электродвигатели пускаются напрямую от сети.

При применении электр0двигателей мощностью от 15 кВт рекомендуется пускать дополнительные электродвигатели через мягкие пускатели для снижения пусковых токов, ограничения гидроударов и увеличения общего ресурса насоса.

Релейное регулирование SPL® WRP-C

Работа насосов осуществляется по сигналу от реле давления, настроенного на определенное значение. Насосы включаются напрямую от сети и работают с полной производительностью.

Применение релейного регулирования в управлении насосными установками обеспечивает:

1. поддержание заданных параметров системы;

2. каскадный метод управления группой насосов;

3. взаимное резервирование злектродвигателей;

4. выравнивание моторесурса злектродвигателей.

В насосных установках, рассчитанных на два насоса и более, при нехватке производительности работающих насосов включается дополнительный насос, который также будет задействован при аварии одного из работающих насосов.

Останов насоса осуществляется с заданной задержкой во времени по сигналу от реле давления о достижении заданного значения давления.

Если в течение последующего заданного времени реле не фиксирует падения давления, то останавливается последующий насос и далее каскадом до останова всех насосов.

Шкаф управления насосной установки принимает сигналы от реле защиты от сухого хода, которое устанавливливается на всасывающем трубопроводе, или от поплавка из накопительной емкости.

По их сигналу при отсутствии воды система управления отключит насосы, защищая от разрушения вследствие работы по сухому ходу.

Предусмотрены автоматическое включение резервных насосов в случае выхода из строя рабочих и возможность выбора количества рабочих и резервных насосов.

В насосных установках на базе 3 насосов и более появляется возможность управления и от аналогового датчика 4-20 MA.

При эксплуатации установкок повышения давления с релейным принципом поддержания давления:

1. насосы включаются напрямую, что приводит к гидроударам;

2. экономия электроэнергии минимальна;

3. регулирование дискретно.

Это практически незаметно при использовании небольших насосов мощностью до 4 кВт. При увеличении мощности насосов скачки давления при включении и выключении становятся все более ощутимы.

Для уменьшения скачков давления можно организовать включение насосов с последовательным открытием заслонки или установить расширительный бак.

Полностью снять проблему позволяет установка мягких пускателей.

Пусковой ток при прямом включении в 6-7 раз превышает номинальный, тогда как плавный пуск является щадящим для электродвигателя и механизма. При этом пусковой ток выше номинального в 2-3 раза, что позволяет существенно уменьшить износ насосов, избежать гидроударов‚ а также снизить нагрузку на сеть во время пуска.

Прямой пуск является основным фактором, приводящим к преждевременному старению изоляции и перегреву обмоток электродвигателя и, как следствие, уменьшению его ресурса в несколько раз. Реальный срок эксплуатации электродвигателя в большей степени зависит не от времени наработки, а от общего количества пусков.

1 Июня 2007

Компания АДЛ вот уже более 5 лет является эксклюзивным дистрибьютором продукции известного европейского производителя - концерна Flamco (Нидерланды). В предыдущих выпусках журнала «АВОК» («АВОК», №2, 2005 г.) мы уже рассказывали о преимуществах, подборе и эксплуатации расширительных баков, предохранительных клапанов, сепараторов и воздухоотводчиков, выпускаемых Flamco. Данное оборудование установлено и успешно эксплуатируется на десятках тысяч объектов по всей России, среди которых стоит особо отметить следующие: Третьяковская галерея, Комплекс зданий Старая площадь, Большой театр, Счетная палата, здание МИД, МАМТ (театр им. К. С. Станиславского), жилищные комплексы компании “ДОН-Строй”. В настоящей статье мы остановимся подробнее на автоматических установках поддержания давления Flamcomat.

Не секрет, что для больших циркуляционных систем недостатком мембранных расширительных баков становятся их габариты. Дело в том, что в среднем бак заполняется теплоносителем всего на 30–60 %, причем меньшие значения приходятся как раз на баки больших объемов. Практически же это означает следующее: на объектах, где расчетные объемы баков составляют несколько тысяч литров, возникает серьезная проблема с их размещением в эксплутационном помещении, поэтому для подобных объектов чаще всего используют автоматические установки поддержания давления Flamcomat. А если еще стоит вопрос об эффективном удалении газов из системы, то в таких случаях без установок уже не обойтись.

Установка поддержания давления, в основном, представляет собой комбинацию безнапорного расширительного бака и блока регулирования давления на основе насосов. При увеличении температуры системы открывается соленоидный клапан, который перепускает излишки теплоносителя из системы в бак, а при понижении температуры теплоноситель из бака насосами закачивается обратно в систему. Таким образом, установки могут поддерживать давление в системе в достаточно узких, заранее заданных пределах. Кроме того, безнапорный бак может практически полностью заполняться теплоносителем, что делает установки поддержания давления в несколько раз компактнее обычных расширительных баков.

Установки могут комплектоваться основным расширительным баком объемом от 150 до 10 000 л, при этом, поддерживая рабочее давление в системе до 145 м. Стоит отметить, что при необходимости, когда существуют ограничения по габаритам, установку можно дополнить вторым баком, разбив общий расчетный объем пополам. Максимальная рабочая температура, действующая на мембрану, составляет не более 70оС.

В установке Flamcomat объединены 3 основных функции: поддержание давления в узком диапазоне (гистерезис регулирования +/- 0,1 бар), деаэрация теплоносителя, подпитка.

Установки поддержания давления Flamcomat успешно «борются» с хорошо знакомой любому специалисту проблемой завоздушивания теплоносителя. В основе установок поддержания давления Flamcomat лежит принцип микропузырьковой деаэрации (дросселирование): когда теплоноситель под большим давлением системы входит в расширительный бак установки (без давления), способность газов растворяться в воде уменьшается, а избытки воздух удаляются. Для того чтобы удалить из теплоносителя, а соответственно из системы, как можно больше воздуха, повышенное число циклов так же, как и повышенное время циклов, заранее введены в программу установки еще на заводе-изготовителе. После 2440 часов этот режим турбо-деаэрации переходит в режим обычной деаэрации. На входе в расширительный бак установлен специальный отсек с PALL- кольцами (международный патент № 0391484), которые очень эффективно выводят воздух из теплоносителя. Благодаря этому деаэрационная способность установки поддержания давления Flamcomat повышается в 2-3 раза по сравнению с обычными установками, особенно это важно в момент первого пуска системы. Не стоит забывать и об экономической стороне вопроса, эффективная деаэрационная способность установки позволяет отказаться от использования дорогостоящих деаэрационных воздухоотделителей или трудоемкой деаэрации вручную.

В стандартную комплектацию установки Flamcomat входит автоматическая подпитка, которая компенсирует потери, происходящие из-за утечек и деаэрации. Система контроля уровня автоматически активирует функцию подпитки, когда требуется, и объем теплоносителя в соответствии с программой поступает в бак. Когда достигается минимальный уровень в баке (обычно 6%), соленоидный клапан на линии подпитки открывается и бак заполняется до необходимого уровня (обычно 12%), что позволяет предотвратить работу насоса «всухую». В состав установки поддержания давления входит также расходомер, установленный на линии подпитки для определения количества утечек в системе.

В недавнем прошлом был актуален следующий вопрос: какие установки поддержания давления можно использовать для высотных зданий до 240 м?! Компания Flamco выпустила модельный ряд установок Flexcon MPR-S (Russia Special/ Специально для России), в которых были учтены пожелания российских градостроителей, в частности известной компании ООО «ДОН-Строй». В настоящее время вышеназванные установки поддержания давления успешно эксплуатируются в высотных зданиях, например, самое высокое здание в России и в Европе - ТРИУМФ-ПАЛАС, Чапаевский пер. вл. 3, высота здания = 264 м, м. Сокол.

Установки MPR-S комплектуются расширительным баком объемом от 200 до 5 000 л, при этом, поддерживая напор до 240 м.

В состав всех моделей установок могут быть включены как 1, так и 2 насоса. В установках с 2-мя насосами в программе установки можно по желанию выбрать режим их работы: основной/резервный, поочередная работа насосов, параллельная работа насосов.

В заключении стоит отметить, что компания Flamco сегодня – ведущий производитель подобного оборудования, отвечающего всем самым современным требованиям инженерных систем, а именно: безупречное качество, эффективность, удобство работы и простота технического обслуживания.

Более подробную информацию об автоматических установках и другом оборудовании Flamco Вы можете получить у инженеров отдела трубопроводной арматуры общепромышленного применения Компании АДЛ. Также обращаем Ваше внимание на специализированный каталог “Автоматические установки поддержания давления”, в котором Вы найдете всю необходимую техническую информацию по этому продукту.

(PDF, 301.32 Кб) PDF