Применение регулирующей арматуры на водоканалах

Вода, наряду с электрической и тепловой энергией, является важным энергетическим продуктом, в связи, с чем необходимо учитывать соответствующие требования к экономической эффективности ее использования.
Проектирование систем водоснабжения и водоотведения городов представляет собой комплексную проблему, от правильного решения которой во многом зависят масштабы необходимых капитальных вложений в эти системы.
Система водоснабжения города представляет собой сложный комплекс естественных природных объектов и инженерно-технических сооружений.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства систем водоснабжения.

Так на примере города Москва протяженность водопроводной сети составляет порядка 13 103 км. На балансе городского водоканала находится 12 847 км сетей.
Распределительная сеть является конечным звеном системы подачи и распределения воды. В настоящее время суммарный объем воды в трубопроводах в границах старой Москвы составляет более 2 млн. куб. м., что обусловлено существующими проектными нормами. При существующем объеме трубопроводов и сократившемся водопотреблении уменьшилась скорость движения воды, что приводит к проблеме сохранения качества воды при ее транспортировке к потребителю.
На сегодняшний день основная часть сооружений станций водоподготовки имеет значительный физический износ. Реализованные на станциях водоподготовки технические решения не позволяют эффективно осуществлять технологические процессы.
В сложившихся условиях принимаются технические решения, направленные на оптимизацию режима подачи и распределения воды и решение следующих важных задач:

• сокращение утечек воды, за счет снижения рабочего давления на отдельных участках сети;
• уменьшение нагрузок на трубопровод, для обеспечения более длительного безаварийного срока службы;
• снижение риска загрязнений воды вследствие аварий.

Для повышения эффективности, надежности и экономичности систем водоснабжения и водоотведения, что наиболее актуально в последнее время, компания АДЛ предлагает современное решение в виде использования регулирующей трубопроводной арматуры. Данная продукция представлена широким спектром оборудования, выполняющего разнообразные функции: регулирование расхода, давления и температуры среды в системах, отвод и запуск воздуха в трубопроводы и т. п. Отдельно можно выделить серии клапанов с пилотным управлением «Гранрег» КАТ10 и «Гранрег» КАТ11.
Данный тип регулирующей арматуры в зависимости от типа обвязки может перекрывать широкий спектр задач ВКХ.
Преимущества клапанов серий «Гранрег» КАТ10:

• регулировка при низких расходах в стандартном клапане, что позволяет отказаться от дополнительных байпасных клапанов, низкие потери на полностью открытом клапане;
• стандартная базовая модель обеспечивает множество функции управления (функция определяется типом пилота);
• межфланцевые размеры соответствуют стандарту ISO-5752;
• плавающий» внутренний механизм без трения и протечек обеспечивает отказ от внутренних уплотнений и отсутствие износа;
• использование современных материалов корпуса (ВЧШГ, углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т. д.) обеспечивает устойчивость к высоким механическим нагрузкам;
• скорость закрытия уменьшается в конце хода, предотвращая гидроудар;

• простая конструкция;
• низкая цена;
• легкое обслуживание даже для больших клапанов;
• высокая надежность — нет осей, подшипников или прокладок;
• диафрагма не направлена и поэтому ни в каком положении не может остаться открытой или заклинить;
• минимальные потери давления при максимальных расходах.

Ниже представлены наиболее популярные обвязки для решения проблем ВКХ:

1. Пилотные клапаны серий «Гранрег» КАТ10/01(02) и КАТ11/01(02)
   с функцией редукционных клапанов

   Предназначены для снижения высокого входного давления до заданной величины.
   Выходное давление остается неизменным вне зависимости от изменения расхода или входного давления.

   

   

   Рис. 2 Принципиальная схема использования «Гранрег» КАТ10/01(02) и КАТ11/01(02).

   

   Рис. 3. Система кольцевого водоснабжения.

   Пример использования:

   Кольцевая система водоснабжения с несколькими группами потребителей. Давление в системе 12 атм. Для каждой группы потребителей необходимо обеспечить определенные значения давления.

   1. Для потребителей 1-ой группы необходимо поддерживать давление 4 атм.
   2. Для потребителей 2-ой и 3-ей группы необходимо поддерживать давление 6 атм.
   3. Для потребителей 4-ой группы необходимо поддерживать давление в дневное время на уровне 6 атм, в ночное время – 3 атм.
   4. Для потребителей 5-ой группы необходимо снижать давление при снижении расхода.
   5. Для 6-ой группы потребителей необходима возможность плавного регулирования давления.

   Решение:

   Установка регуляторов давления «после себя» на каждую группу потребителей с соответствующей настройкой давления после клапана.

2. Пилотные клапаны серий «Гранрег» КАТ10/03 и КАТ11/03 
   с функцией перепускных клапанов

   Данный тип регуляторов применяется для поддержания постоянного подпора давления и защиты насоса при переменном разборе среды.

   

   

   Рис. 4. Принципиальная схема использования «Гранрег» КАТ10/03 и КАТ11/03.

   Пример использования:

   Система водоснабжения со свободным изливом, естественный перепад в системе 300 метров. На протяжении водопровода имеется несколько групп потребителей, которым необходимо обеспечить давление на уровне 2–3 атм.

   Решение:

   1. Для обеспечения подпора на нескольких участках трубопровода необходимо установить регуляторы давления «до себя» с настройкой на 9 атм. поз. 4–6 на схеме. Таким образом, на каждом участке трубопровода будет поддерживаться давление от 1 атм. в самой высокой точке, до 9 атм. в самой низкой точке.
   2. Для обеспечения у потребителей требуемого давления в 2–3 атм. На каждом отводе к потребителю устанавливаем регулятор давления «после себя»
      поз. 1–3 на схеме:
      

      Рис. 5. Система водоснабжения со свободным изливом.

3. Пилотные клапаны серий «Гранрег» КАТ10/08(09) и КАТ11/08(09)
   с функцией поплавкового клапана

   Предназначены для управления уровнем жидкости в резервуарах.

   

   

   Рис. 6. Принципиальная схема использования «Гранрег» КАТ10/08(09) и КАТ11/08(09).

   Пример использования:

   Необходимо обеспечить наполнение емкости только при уменьшении уровня до заранее установленного и прекращение заполнения при достижении максимального уровня.

   Решение:

   Установка поплавкового регулятора с поплавковым механизмом серии «Гранрег» КАТ10/09. Клапан, установленный на подающем трубопроводе, остается закрытым до тех пор, пока уровень воды не опустится до заранее установленного. Как только уровень станет минимальным, клапан откроется и будет оставаться в таком положении до заполнения емкости до заданного уровня. При этом разница между верхним и нижнем уровнем может варьироваться от нескольких сантиметров до нескольких метров.

4. Клапаны защиты от гидроудара «Гранрег» КАТ10/13

   Предназначены для защиты насосных станций от гидроударов, возникающих в результате внезапной остановки насосов. Клапан приводится в действие давлением воды в линии. Устанавливается на отводе от трубопровода, после обратного клапана, рядом с насосами. Регулятор срабатывает немедленно, когда давление в трубопроводе падает ниже статического уровня.

   
   

   Рис. 7. Принципиальная схема использования «Гранрег» КАТ10/13.

   Пример использования:

   Насос подает воду потребителю, находящемуся выше места установки насоса. Задача — предотвратить возникновение гидроудара в результате отключения насоса.

   Решение:

   На отводе от подающего трубопровода устанавливается клапан защиты от гидроудара «Гранрег» КАТ10/13.

   При внезапной остановке насоса вода по инерции пройдет еще какое-то расстояние. В районе насоса возникнет область пониженного давления, давление упадет ниже статического уровня, клапан начнет открываться. К тому моменту, когда вода начнет стекать в обратном направлении, клапан уже будет открыт, и вода сбросится, что позволит предотвратить возникновение гидроудара. Когда вода достигнет клапана, давление снова вырастет, клапан начнет медленно закрываться, предотвращая полный сброс воды.

Использование оборудования Компании АДЛ позволит получить не только необходимые параметры при работе системы водоснабжения и водоотведения, но и повысить эффективность и степень надежности инженерных сетей.

Компания АДЛ имеет многолетний опыт сотрудничества с отраслью ВКХ, а решения компании были успешно реализованы совместно с предприятиями этой области по всей стране, такими как: Астраханьводоканал, Балашихинский водоканал, Бугульма-Водоканал, МУП ЖКХ г. Воскресенска, ООО ПКФ «Водоканалавтоматика» (г. Омск), МУП водоканал Екатеринбурга, Калужский областной водоканал, Коломенский водоканал, ПУ ВКХ г. Лениногорск (Татарстан), Мосводоканал, Новомосковский городской водоканал, водоканал г. Новосибирска, Одинцовский водоканал, водоканал г. Орла, водоканал г. Пермь, Ростовский водоканал, Татводоканал (Татарстан), Тетюшиводоканал, Читинский водоканал и многие другие.

В данной статье рассматривается лишь малая часть функций регулирующих клапанов, которая может понадобиться при эксплуатации систем ВКХ. При возникновении вопросов по подбору и работе оборудования следует обращаться к инженерам отдела регулирующей арматуры Компании АДЛ.