Zawór redukcyjny ciśnienia wody

Co to jest zawór redukujący ciśnienie wody? 

Zawór redukcyjny ciśnienia wody to specjalny zawór, który służy do regulacji ciśnienia wody z głównej linii wodnej. Producenci zaworów redukcyjnych ciśnienia wody projektują je tak, aby pomagały obniżyć ciśnienie wody do bezpiecznego i niskiego poziomu, zanim woda dostanie się do urządzeń hydraulicznych w budynku. Bardzo wysokie ciśnienie wody może być bardzo niebezpieczne, dlatego zawór redukcyjny ciśnienia wody pomaga kontrolować ciśnienie wody. Zawór redukcyjny ciśnienia wody może nie być konieczny w każdym rurociągu, ale może być bardzo ważny w przypadkach, na przykład, gdy miejskie zaopatrzenie w wodę odbywa się pod bardzo wysokim ciśnieniem lub gdy ciśnienie wody jest nieregularne. W większości przypadków urządzenia hydrauliczne są przystosowane do pracy przy ciśnieniu wody wynoszącym 50 funtów na cal kwadratowy (psi). Jednakże, woda dostarczana przez władze miejskie jest najczęściej pompowana pod wysokim ciśnieniem od 150 do 200 psi. Pompowanie wody pod tak wysokim ciśnieniem do domowych urządzeń pompujących może je obciążyć i wkrótce spowodować awarię połączeń i kranów, a także uszkodzenie innych urządzeń. W związku z tym zawór redukujący ciśnienie wody pomoże chronić rury domowe i inne instalacje pompujące, urządzenia domowe, takie jak zmywarki i pralki do ubrań w domu. 

Rysunek: Zawór redukcyjny ciśnienia wody

Elementy zaworu redukcyjnego ciśnienia wody 

• Port wlotowy. To tutaj woda pod wysokim ciśnieniem wpływa do zaworu. 
• Port wylotowy. Jest to port, w którym woda z zaworu (o regulowanym ciśnieniu) opuszcza zawór redukujący ciśnienie wody i wchodzi do instalacji wodociągowej w domu. 
• Membrana. Jest to część zaworu, która jest naciskana do góry i otwiera zawór, umożliwiając przepływ wody z zaworu do domowego rurociągu wodnego. 
• Sprężyna regulacyjna. Jest to sprężyna na zaworze używana do przeciwdziałania sile podnoszącej membranę spowodowanej przepływem wody w celu kontrolowania wielkości otworu, przez który przepływa woda w zależności od ciśnienia wody. 
• Śruba regulacyjna. Ta śruba ma nakrętkę zabezpieczającą i obie pomagają w zmianie nacisku sprężyny. 
• Korpus zaworu. Jest to część zaworu redukującego ciśnienie wody, która pomaga ustabilizować przepływ powracającej wody podczas regulacji ciśnienia. 
• Filtr kontrolny. Ta część jest używana do filtrowania zanieczyszczeń z linii głównej w celu zmniejszenia uszkodzeń. 

Rysunek: Elementy zaworu redukcyjnego ciśnienia wody

Jak działa zawór redukcyjny ciśnienia wody? 

Producenci zaworów redukujących ciśnienie wody projektują zawór z mosiężną złączką w kształcie kopuły. Jest on montowany za zaworem odcinającym na głównej rurze doprowadzającej wodę do domu. Zawór ten jest wyposażony w śrubę regulacyjną na górze. W zaworze redukującym ciśnienie wody znajduje się membrana sprężynowa. Membrana ta rozszerza się i zwęża automatycznie w zależności od poziomu ciśnienia wody wpływającej do zaworu. Gdy woda dostaje się do zaworu pod bardzo wysokim ciśnieniem, wewnętrzne mechanizmy zaworu zwężają membranę, zmniejszając natężenie przepływu wody. Pomaga to zredukować ciśnienie wody do około 50 do 80 psi. Redukcja ciśnienia wody pomaga zmniejszyć wewnętrzne naprężenia w armaturze wodnej i rurach zainstalowanych przed zaworem redukującym ciśnienie wody. Z drugiej strony, gdy ciśnienie przepływającej wody spada, membrana otwiera się szerzej, umożliwiając przepływ większej ilości wody przez zawór. Dokręcenie górnej śruby regulacyjnej pomaga zwiększyć napięcie sprężyny, co zmniejsza ciśnienie wody wychodzącej z zaworu. Sprężynę można również poluzować, aby zwiększyć swobodny przepływ wody przez zawór w celu zwiększenia istniejącego ciśnienia wody. Gdy używany jest zawór redukujący ciśnienie wody, pomaga on zmniejszyć naprężenie wody na wewnętrznych urządzeniach zaworu, zaworze odcinającym i kranach. Pomaga to chronić urządzenia domowe i instalacje rurowe przed wyciekami i wahaniami ciśnienia wody. 

Dlaczego potrzebny jest zawór redukujący ciśnienie wody? 

1. Oszczędzanie wody. Gdy woda dopływa do domu pod bardzo wysokim ciśnieniem, np. 150 psi, gdy potrzebny jest przepływ tylko 50 psi, marnuje się dużo wody, która nie jest potrzebna do normalnego użytkowania. Wysokie ciśnienie powoduje wycieki w kranach i złączach rur domowych. 
2. Oszczędność energii. Gdy mniejsza ilość wody przepływa przez domowy system rur, możliwe jest podgrzewanie wody użytkowej z mniejszą mocą. Stwierdzono, że zawory redukujące ciśnienie wody pomagają oszczędzać energię grzewczą o 30%. 

3. Oszczędność ścieków. Gdy zmniejsza się obciążenie ścieków komunalnych, zyskuje na tym zarówno środowisko, jak i użytkownicy. Większość władz miejskich przydziela opłaty za kanalizację w zależności od odczytu wodomierza. 

Rodzaje zaworów redukcyjnych ciśnienia wody

Bezpośrednio sterowany zawór redukcyjny ciśnienia wody 

Jest to najprostszy typ zaworu redukującego ciśnienie wody. Zawór ten działa przy niskim ciśnieniu około 1 psi i działa z dużą dokładnością. Bezpośrednio sterowane zawory ciśnieniowe wody nie wymagają zewnętrznego przewodu czujnikowego, aby działały skutecznie, ponieważ są samowystarczalne. Zawór ten składa się z uruchamianego sprężyną zaworu sterowanego przez elementy membrany. Membrana jest aktywowana przez ciśnienie lub energię przepływającej wody. Wzrost ciśnienia wody działający na membranę powoduje zamknięcie grzyba na zaworze poprzez ściśnięcie sprężyny, która następnie zamyka zawór. Gdy ciśnienie wody za zaworem spada, siła sprężyny staje się większa niż siła membrany, co powoduje otwarcie zaworu. 

Zawór redukcyjny ciśnienia wody sterowany pilotem 

Zawory redukcyjne ciśnienia wody sterowane pilotem to zawory odpowiednie do stosowania w przypadku dużych zmian natężenia przepływu, wahań ciśnienia wlotowego lub spadku ciśnienia wlotowego. Ten typ zaworu redukującego ciśnienie wody pomaga zwiększyć precyzyjną kontrolę przepływu wody. Zawór tego typu jest urządzeniem jedno- lub dwustopniowym. Jednostopniowy zawór redukcyjny ciśnienia wody jest najlepszy do kontrolowania niewielkiego spadku ciśnienia. Nie nadaje się tam, gdzie spodziewane są duże wahania natężenia przepływu lub ciśnienia na wlocie. Dwustopniowy zawór redukcyjny ciśnienia wody wykorzystuje pierwszy stopień składający się z pilota uruchamianego sprężyną do kontrolowania ciśnienia na membranie. Jeśli ciśnienie wody na sprężynie jest niskie, zawór nie będzie przepływał. Gdy ciśnienie wzrasta, sprężyna zostaje ściśnięta, co powoduje otwarcie zaworu pilotowego. Pomaga to wytworzyć różnicę ciśnień między zaworem wyjściowym a wlotem zaworu regulacyjnego. Różnica ciśnień pomaga uruchomić główny zawór, dzięki czemu przepływ odbywa się przy zmniejszonym ciśnieniu przez zawór wylotowy. Dwustopniowy zawór redukcyjny ciśnienia wody sterowany pilotem zapewnia dokładną kontrolę wody dla szerokiego zakresu wydajności i ciśnień. Zawory te są zalecane do stosowania w czystej wodzie, ponieważ małe porty mogą łatwo ulec zatkaniu. 

Czynniki brane pod uwagę przy wyborze zaworów redukujących ciśnienie wody

Zakres ciśnienia roboczego

Ciśnienie wyjściowe i wejściowe wymagane dla określonego zastosowania muszą być znane, aby pomóc w określeniu zaworu redukcyjnego ciśnienia wody, który ma zostać zakupiony. Pomoże to określić zakres ciśnienia wejściowego, który może być wygodny dla danego zaworu. Ponadto pomoże to określić zawór, który może obsługiwać ciśnienie wyjściowe i wymaganą dokładność. 

Wymagania dotyczące przepływu

Ważne jest, aby sprzedawca lub producent zaworów redukujących ciśnienie wody znał wymagane natężenie przepływu, rozmiar rury i oczekiwaną zmienność natężenia przepływu, aby wybrać najbardziej odpowiedni zawór dla tych wymagań. 

Charakter wody 

Jest to ważne, ponieważ pomoże określić, czy woda jest korozyjna lub zawiera cząstki stałe. Pomoże to podjąć najlepsze środki ostrożności, aby zapewnić, że zawór redukujący ciśnienie wody nie ulegnie awarii podczas użytkowania. 

Zakres temperatury roboczej 

Materiał stosowany przez producentów zaworów redukujących ciśnienie wody powinien być taki, aby mógł tolerować zakres ciśnienia, aby pomóc im skutecznie wykonywać swoje funkcje bez utraty ich właściwości mechanicznych lub termicznych. Materiały takie jak neopren lub nitryl mogą pracować przy -40 ^oC i 82 ^oC, podczas gdy inne materiały, takie jak perfluoroelastomer lub etylenopropylen, najlepiej sprawdzają się w wyższych temperaturach. 

Materiały produkcyjne 

Producenci zaworów redukujących ciśnienie wody używają różnych materiałów, aby stworzyć zawór do określonego zadania. Na przykład mosiądz pomaga stworzyć ekonomiczny zawór, tworzywo sztuczne tworzy zawór, który jest opłacalny i można go łatwo zutylizować, aluminium jest używane do produkcji zaworu, w którym lekkość jest głównym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, podczas gdy zawór ze stali nierdzewnej będzie potrzebny tam, gdzie wymagana jest bardzo czysta woda lub temperatura robocza. Pomaga to również zapewnić, że uszczelki zastosowane w zaworze są kompatybilne z wodą i temperaturą roboczą. 

Zastosowania zaworu redukcyjnego ciśnienia wody

• Stosowany w celu zwiększenia stałego przepływu wody w domach mieszkalnych. 
• Zastosowania komercyjne i przemysłowe do redukcji ciśnienia wody w urządzeniach pracujących pod niskim ciśnieniem. 
• W zastosowaniach z piaszczystą i zanieczyszczoną wodą, aby pomóc filtrować cząsteczki i jednocześnie kontrolować ciśnienie wody. 
• Zmniejszenie ciśnienia wody do użytku w kotłach domowych, które działają przy niskim ciśnieniu wody. 
• Są one używane do precyzyjnej kontroli ciśnienia wody w nawadnianiu kropelkowym lub innych rodzajach nawadniania. 

Zalety zaworu redukcyjnego ciśnienia wody 

• Pomaga ograniczyć nadmierne wysokie ciśnienie z głównego rurociągu, zbiornika lub zasilacza, które może łatwo spowodować uszkodzenie armatury rurociągu. 
• Zmniejszenie poziomu hałasu w takich przypadkach, jak trzaskanie lub uderzanie podczas zamykania kranów i zaworów lub gdy woda jest doprowadzana do urządzeń o niskim ciśnieniu, takich jak pralki, prysznice, zmywarki do naczyń. 
• Zwiększ komfort i stały przepływ wody. 
• Pomaga kontrolować przepływ wody między jednostkami, punktami wylotowymi, podłogami w starszych lub większych budynkach. 
• Zapewnienie kontroli ciśnienia statycznego. Pomaga to w ochronie przed wzrostem ciśnienia przy niskim braku przepływu lub niskim zapotrzebowaniu. 
• Pomaga obniżyć ciśnienie wody, zmniejszając tym samym ogólne straty wody. Wysoki poziom zaopatrzenia w wodę wiąże się z dużym marnotrawstwem wody, ponieważ większość obszarów domowych i komercyjnych potrzebuje około 50 psi ciśnienia wody do wykonywania normalnych zadań, w przeciwieństwie do głównego zasilania, które ma około 150 psi do 200 psi. 
• Oszczędzaj energię, ponieważ domowe urządzenia grzewcze działają efektywnie przy niskim ciśnieniu wody. W przypadku zastosowania zaworu redukującego ciśnienie wody stwierdzono, że prowadzi to do 30% zmniejszenia zużycia energii przez użytkowników. 
• Zmniejszenie nieprzyjemnego przepływu wody z pryszniców i kranów w pomieszczeniach. 
• Zmniejszenie kosztów wody w domach, ponieważ woda przepływa pod niskim ciśnieniem odpowiednim dla urządzeń domowych, zapewniając brak wycieków.

Wady zaworów redukujących ciśnienie wody 

• Zawory redukujące ciśnienie wody mają zwykle duże rozmiary.
• Zawory te są droższe w porównaniu do innych zaworów. 

Rozwiązywanie problemów z zaworami redukcyjnymi ciśnienia wody 

Ciśnienie w zaworze wzrasta powyżej normalnego ustawienia ciśnienia

• Może to być spowodowane rozszerzaniem się wody w procesie ogrzewania. Można zainstalować zbiornik wyrównawczy lub zawór bezpieczeństwa. Pomoże to ograniczyć wzrost ciśnienia do bezpiecznego poziomu, ale nie zapobiegnie wzrostowi ciśnienia. Dzieje się to naturalnie za każdym razem, gdy grzejnik jest włączony. 
• Ciała obce zatkały powierzchnię gniazda pierścienia uszczelniającego. Otwórz szeroko jeden lub dwa wyloty wody, aby przepłukać zawór redukujący ciśnienie wody. Jeśli nie przyniesie to rozwiązania, zdejmij pierścień uszczelniający i wyczyść go. 
• Pierścień uszczelniający jest zużyty, przecięty lub wyszczerbiony. Wymień pierścień uszczelniający na nowy. W przypadku napraw tymczasowych można obrócić pierścień uszczelniający. 
• O-ring trzpienia lub rowek O-ringu jest zużyty lub przecięty. W razie potrzeby wymień O-ring trzpienia lub wkład na nowy. 

Niestabilne mocowanie i przepływ ciśnienia 

• Zawór redukcyjny ciśnienia wody ma niskie ciśnienie w sieci wodociągowej spowodowane głównie wysokim zapotrzebowaniem o określonej porze dnia. Jest to problem dla działu wodociągów. Dzieje się tak, ponieważ główne zasilanie nie jest w stanie zaspokoić zapotrzebowania. 
• Urządzenia w budynku mają wysokie wymagania okresowe. Linie serwisowe w domu mogą czasami nie być w stanie wytrzymać obciążenia. Spróbuj zwiększyć niektóre rozmiary rurociągów, jeśli to możliwe. Może się również zdarzyć, że zawór redukcyjny ciśnienia wody ma ustawienie niskiego ciśnienia. W takim przypadku należy spróbować zwiększyć ciśnienie przed wymianą rurociągów. 

Niewystarczający, niewielki przepływ z urządzeń pompujących 

• Rurociągi między urządzeniami mogą być bardzo małe lub główne zasilanie domu może być niewystarczające dla normalnego zapotrzebowania. Spróbuj zwiększyć rozmiar rur w niektórych sekcjach systemu, które prowadzą do nieprawidłowego urządzenia lub urządzenia. Jeśli zasilanie jest małe we wszystkich urządzeniach, można spróbować zwiększyć zasilanie sieciowe. 
• Urządzenia domowe mają duże wymagania okresowe. Stopniowo zwiększaj ciśnienie, regulując zawór redukcyjny ciśnienia wody, aż do ustalenia tego punktu. 
• Zanieczyszczenia zatykają sito. Wyczyść ekran. 

Zawór redukcyjny ciśnienia wody jest głośny: gwiżdże, szumi lub brzęczy.

• Gwizd lub szum jest spowodowany dużą prędkością przepływu wody w rurach, co prowadzi do wibracji. Przewód może być zbyt ciasny lub bardzo mały. Bardzo małe zawory redukcyjne i przewody mogą nasilać ten problem. 
• Drgania mogą być spowodowane luźnym pierścieniem uszczelniającym lub zużytą podkładką gniazda. Sprawdź pierścień uszczelniający. W przypadku stwierdzenia głębokiego kanału na powierzchni pierścienia uszczelniającego, należy go wymienić lub użyć przeciwległej powierzchni. W większości przypadków może okazać się, że hałas pojawia się w kranie lub urządzeniu i pochodzi z zaworu redukcyjnego. Powszechne jest stosowanie rur o stosunkowo niewielkich rozmiarach. Prędkość przepływu jest bardzo wysoka, a hałas wody poruszającej się z dużą prędkością nie jest niczym niezwykłym. 

Podsumowanie 

Zawór redukcyjny ciśnienia wody to zawór służący do zamiany wysokiego ciśnienia przepływającej wody na wlocie zaworu na niższe ciśnienie w sekcji wylotowej. Zawory te pomagają regulować wahania ciśnienia wody, utrzymując je na odpowiednim poziomie. Zawór redukcyjny ciśnienia wody wykorzystuje sprężynową membranę w celu zwiększenia stałego i kontrolowanego ciśnienia wody. W zaworze redukującym ciśnienie wody proces kontroli ciśnienia rozpoczyna się, gdy membrana pod sprężyną rozszerza się i zwęża w zależności od ciśnienia wody w zaworze. Gdy ciśnienie jest bardzo wysokie, wewnętrzny mechanizm zaworu redukcyjnego ciśnienia wody zwęża membranę, powodując zwężenie przepływu wody. Gdy ciśnienie spada, membrana rozszerza się, umożliwiając większy przepływ wody. Istnieją dwa rodzaje zaworów redukcyjnych ciśnienia wody: sterowane bezpośrednio i sterowane pilotem. Zawory redukcyjne ciśnienia wody sterowane bezpośrednio są używane do małych obciążeń, podczas gdy zawory sterowane pilotem są odpowiednie do dużych obciążeń. 

Zawory redukcyjne ciśnienia wody służą do regulacji przepływu wody w różnych zastosowaniach, takich jak budynki mieszkalne, przemysłowe i komercyjne, nawadnianie kropelkowe i inne. Zawory te są znane ze swoich zalet, takich jak oszczędność kosztów, oszczędność energii i oszczędność wody. Zastosowanie zaworu redukcyjnego ciśnienia wody w domu pomaga zredukować wysokie ciśnienie związane z przepływem wody z głównego źródła zasilania wynoszące około 150 psi do ciśnienia roboczego urządzeń domowych wynoszącego około 50 psi. Wysokie ciśnienie z sieci wodociągowej może spowodować wyciek wody przez połączenia rurociągów domowych lub zniszczyć rurociąg lub podłączone urządzenia domowe, takie jak między innymi zmywarki.