Редуктор давления воды в системе водоснабжения регулировка: Как установить редуктор давления воды в системе водоснабжения своими руками

Содержание

Редуктор давления воды в системе водоснабжения: регулировка, технические характеристики, виды

Выбираем редуктор давления воды в системе водоснабжения

Во время ремонта и установки отопительной системы или системы водоснабжения в жилых и других помещениях, профессионалы часто рекомендуют устанавливать редуктор давления воды. В этой статье пойдёт речь именно об этих агрегатах: для чего они нужны, как устанавливаются, виды таких устройств, их правильная регулировка и технические характеристики.

Предназначение

Ни для кого не секрет, что в системе водоснабжения присутствует множество различных агрегатов, таких как:

— регулировочные вентили;
— шаровые краны;
— смесители;
— душ;
— водонагреватели и многое другое.

Все эти агрегаты при не правильном использовании или перепадах давления в системе водоснабжения и отопительной системе в короткие сроки теряют свою функциональность, проще говоря, быстро ломаются.

Замена этих приборов не дешёвая и для избегания поломок от гидроудара, перепадов давления проводится установка редуктора водяного давления в системе водоснабжения.

Устройство и принцип работы

Редукторы давления воды с фильтром и манометром Valtec 1/2″

Редуктор давления воды — это компактная металлическая конструкция с манометром (также существуют более дешёвые виды без манометров и фильтров), с винтом для регулировки давления и двумя резьбовыми патрубками диаметром 1/2″, 3/4″ или 1″ для установки-монтажа в систему водоснабжения. Внутри находится поршень с пружиной или мембрана для настройки водяного давления подаваемого в систему водоснабжения помещения.

Установка редуктора производится на вводе системы в квартиру или дом при центральном водоснабжении или же после насоса подающего воду в помещение. Редукторы благодаря своему строению выравнивают давление подачи воды, кроме всего давление можно регулировать и установить необходимое давление.

Виды редукторов давления воды

1. Поршневые редукторы.

Поршневые или пружинные редукторы практически самый распространённый вид, благодаря своей простоте и не большой стоимости. Оснащены подпружиненным поршнем, который частично перекрывает сечение трубы, благодаря чему на выходе получается определённое давление.

Поршневой редуктор давления воды регулируемый: технические характеристики

Такими редукторами можно изменять давление на выходе от одной до пяти атмосфер. Но они имеют свои минусы, если не установить при входе сетчатый фильтр грубой очистки, то движущиеся части могут быстро выйти из строя или редуктор может засориться.

2. Мембранные редукторы.

Редукторы этого типа практичнее и надёжнее клапанных устройств, но и более дорогостоящие. Имеют подпружиненный клапан, который позволяет производить регулировку давления в системе регулировочным клапаном. Подобные редукторы обладают более значительным диапазоном регулирования давления от одного до семи Бар.

Основной поломкой такого устройства является расслоение мембраны, для продления срока работоспособности, также рекомендуется устанавливать перед устройством фильтр грубой очистки.

Мембранный редуктор давления воды: технические характеристики

3. Проточные редукторы

Также существуют, так называемые проточные редукторы давления. Они используются в большинстве для полива в сельском хозяйстве и на приусадебных участках. Регулировка давления осуществляется с помощью лабиринта, который находится внутри корпуса редуктора, множественные изгибы и резкие повороты уравнивают давление на выходе.

По этой причине, больше по размеру своих собратьев, зато благодаря отсутствию подвижных элементов они производятся из более дешёвых материалов (в основном из пластика), и стоят дешевле остальных.

Как выбрать редуктор давления воды для системы водоснабжения

Какой же редуктор лучше использовать?

Так как проточные редукторы производятся из дешёвых материалов, в частности из полимеров они хороши только для использования при поливе огородов. Для ввода в дом или квартиру использовать такие агрегаты можно, но благодаря их устройству и материалам, использованным при производстве, такие редукторы подвержены частым засорам и поломкам, и категорически не пригодны для использования в водяных отопительных системах.

Поршневые редукторы более надёжные и недорогие, полностью пригодны для установки в отопительную систему и систему водоснабжения квартиры или дома. Но необходима установка дополнительного очистного оборудования для воды (сетчатого фильтра грубой очистки).

Редуктор давления прямого действия: технические характеристики

Мембранные редукторы надёжны и просты в эксплуатации, долговечней поршневых устройств, но более дорогостоящие и тоже подвержены поломкам без очистительных устройств.

Так что выбор редуктора зависит в основном от финансовых возможностей. И не стоит забывать, что для холодной воды и для горячей воды требуются различные модели редукторов.

Установка редуктора давления воды

В первую очередь необходимо перекрыть подачу воды в помещение. Затем при вводе в квартиру или дом, на горизонтальном участке трубы устанавливается первый запорный вентиль, затем водяной счетчик, второй запорный вентиль, и после него необходимо смонтировать фильтр грубой очистки, и только после — можно устанавливать редуктор водяного давления.

На резьбу наматывается специальный уплотнитель для избегания нежелательных протечек, это может быть пакля или специальная подмотка. Затем на резьбу с уплотнителем накручивается сам редуктор водяного давления, но не стоит затягивать слишком сильно, чтобы не повредить детали устройства.

После редуктора необходимо установить запорный вентиль и только после него можно монтировать остальную систему водоснабжения или водяного отопления. Когда редуктор установлен, необходимо отрегулировать давление подачи воды в систему. Смотрим схему установки.

Установка редуктора давления в системе водоснабжения

1 — фильтр грубой очистки;
2 — обратный клапан;
3 — счетчик воды;
4 — фильтр промывной с дренажным краном;
5 — редуктор давления воды с манометром.

Почему устройство желательно устанавливать после счётчика? По законодательству РФ, перед водяным счётчиком не должно находиться точек забора воды. По этой причине редуктор, который находится перед механизмом учёта, будет запломбирован, что значительно затрудняет обслуживание и ремонт редуктора давления воды.

Регулировка давления воды

Регулировка давления в системе не сложная и должна производиться при нулевом расходе воды в системе. Для начала нужно закрыть вентиль на выходе из редуктора, затем открыть входные вентили и впустить воду в редуктор.

Когда в редуктор уже поступила вода, вращая специальным ключом винт для регулировки, необходимо установить необходимое давление. Обычно устанавливается давление немного выше требуемого, так как при открытии крана давление в системе немного понижается. Как правило, среднее давление в бытовой системе водоснабжения от двух до трёх с половиной атмосфер.

Важно помнить! Для правильной и качественной работы прибора необходимо время от времени очищать его от грязи и проверять его состояние.

Основные поломки редукторов

Иногда редуктор может поломаться, либо ни выдавать нужного давления или вовсе не пропускать воду, либо давление в системе слишком большое и невозможно его уменьшить. Не стоит сразу бежать в магазин за новым устройством.

Это может быть незначительная поломка клапана или мембраны, может просто засорение либо лопнувшая пружина. Имея небольшие навыки можно самостоятельно снять клапан прочистить редуктор или фильтр и заменить испорченную деталь самостоятельно при наличии таковой. Необходимые детали можно купить в специализированном магазине или же использовать донора. Смотрим видео: редуктор давления воды Valtec.
<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4491286225"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>
На основании всего вышесказанного можно сделать вывод — редуктор давления воды в системе водоснабжения предназначен для выравнивания и настройки давления. Устанавливать такие устройства лучше после приборов замера, а при выходе из строя не обязательно сразу менять его на новый редуктор и, что их существует несколько типов и множество видов. Однако кроме бытовых редукторов давления существуют и промышленные.

nomortogelku.xyz

Датчик давления воды в системе водоснабжения: устройство, монтаж, регулировка

Для того чтобы параметры работы автономных систем водоснабжения (в частности, давление в трубопроводе) могли регулироваться автоматически, используют различные технические устройства, одним из которых является датчик давления воды. Этот элемент систем водоснабжения, в которые вода подается из скважин посредством насосных станций, позволяет не только контролировать параметры таких систем, но и управлять их работой. Датчик давления воды в системе водоснабжения позволяет в автоматическом режиме, без участия человека, включать и отключать насосные станции.

Реле давления предназначено для автоматической регулировки включения и отключения подачи воды в систему водоснабжения

Алгоритм работы и назначение

Датчик для регулирования давления воды (реле, сенсор давления) работает по следующему алгоритму:

В тот момент, когда открываются краны и объем жидкости в гидроаккумуляторе уменьшается, в водопроводе снижается давление воды.
Когда давление в системе водоснабжения достигает минимально допустимого значения, контакты датчика, регулирующего данный параметр, замыкаются.
Замыкание контактов датчика давления приводит к запуску насоса, который отвечает за подачу воды из скважины.

При закачивании воды из скважины давление в водопроводе начинает возрастать.
После того как давление воды в водопроводе достигнет максимально допустимого значения, контакты датчика размыкаются, что приводит к отключению насосного оборудования.

Работая в подобном режиме, датчики давления воды позволяют сохранять напор жидкости в водопроводе на постоянном уровне. Если не использовать такое устройство в трубопроводе, то насос, подающий воду, придется включать и отключать вручную. Это не только не позволит поддерживать давление воды в системе на постоянном уровне, но и может привести к возникновению гидравлических ударов и работе насосного оборудования в холостом режиме.

Блок автоматики, состоящий из реле давления, манометра и фитинга

Сенсоры давления воды, установленные на одном из узлов системы водоснабжения, выполняют еще одну важную функцию – сигнализируют о текущем давлении и выводят данные о его значении на контрольные приборы, простейшим из которых является манометр.

Таким образом, устанавливая датчик давления воды (электронный или механический), обеспечивают стабильность работы водопровода, а также защищают элементы его оснащения от негативных факторов, таких, например, как гидравлические удары и работа насоса «всухую».

Конструктивные особенности

Как уже говорилось выше, существуют как механические, так и электронные реле давления воды. У тех и у других основным рабочим органом является мембрана, выступающая в роли одной из стенок их внутренней емкости, в которую поступает вода. Отклоняясь под напором воды, мембрана воздействует на остальные элементы датчика, в итоге и происходит срабатывание устройства.

Устройство мембранного датчика давления

Элементами, на которые воздействует отклоняющаяся мембрана, в механических датчиках являются контакты, которые при смыкании или размыкании включают и отключают насосное оборудование. Электронный датчик давления работает по несколько иному принципу. Деформация мембраны в таком устройстве преобразуется в управляющий электрический аналоговый сигнал, который затем усиливается, подвергается оцифровке и поступает в блок автоматической регулировки работы трубопровода.

Механические датчики давления, которые также называют контактными, используются чаще, чем электронные. Объясняется это как простотой конструкции такого устройства, так и его более доступной стоимостью. В частности, регулярно осуществляют установку механических датчиков давления воды в системах отопления и водоснабжения бытового типа.

Устройство бытового реле давления воды

Конструкцию механического датчика составляют:

патрубок, при помощи которого осуществляется подсоединение устройства к элементам трубопровода;
мембрана;
контактная группа;
две пружины разного диаметра, посредством которых выставляется уровень наибольшего и минимального давления, при котором устройство должно срабатывать.

Датчик давления в разобранном виде

Пружина большего диаметра, устанавливаемая в датчики механического типа, определяет уровень давления воды в трубопроводе, при котором устройство сработает и отключит подающий насос. Вторая пружина отвечает за нижний предел срабатывания датчика, а если выразиться точнее, то диапазон значений, при выходе за который датчик сработает на включение и запустит насос, подающий воду в трубопровод.

Конструкция механических датчиков предусматривает возможность регулировать степень сжатия обеих пружин. При сжатии пружины большего диаметра увеличивается значение давления воды, при котором устройство будет срабатывать. Если сильнее сжать пружину меньшего диаметра, то увеличится разность давлений между уровнями срабатывания.

Принцип регулировки механического датчика давления

Самостоятельная настройка

Несмотря на то, что в большинстве случаев рабочие параметры реле перепада давления уже настроены производителями, могут возникнуть ситуации, когда процедуру регулировки требуется выполнить своими руками. Оптимальная разница между значениями давления воды в трубопроводе, при которых должен включаться и отключаться насос, должна составлять 1 атм. При этом нижний предел, при котором срабатывает датчик, устанавливается таким образом, чтобы он был на 0,2–0,5 бар меньше давления, которое может выдержать используемый насос.

Перед тем как своими руками начать выполнять регулировку рабочих параметров датчика или реле, необходимо проверить уровень давления в гидроаккумуляторе. Для этого надо выполнить следующие действия:

Отключить все элементы системы от сети и слить воду.
Снять боковую крышку гидроаккумулятора и проверить уровень давления в нем, для чего можно использовать автомобильный компрессор, оснащенный манометром.
Если уровень давления меньше, чем 1,5 атм, необходимо повысить его, включив подающий насос.
При слишком высоком уровне давления его необходимо понизить, нажав на ниппель.

Диаграмма регулировки реле давления воды

После такой проверки можно приступать к регулировке датчика, которая выполняется в следующей последовательности:

Все элементы системы отключают от электрического питания и из нее сливают воду.
После слива воды убеждаются, что манометр показывает нулевое значение.
Затем включают насос и начинают заполнять систему водой.
При выключении насосного оборудования фиксируют на манометре значение, при котором это произошло.
После этого начинают сливать воду и при включении насоса также фиксируют уровень давления.
Отключают элементы системы от электрического питания и снимают крышку датчика.
Ослабляют гайку, при помощи которой регулируется степень сжатия пружины небольшого диаметра.
Используя гайку для сжатия пружины большого диаметра, устанавливают уровень минимального давления, при котором датчик будет срабатывать. При этом следует иметь в виду, что сжатие данной пружины увеличивает этот параметр, а ее ослабление – уменьшает.
Опять наполняют систему водой, затем начинают сливать ее и фиксируют уровень давления, при котором насос включится.
Если это значение не соответствует требуемым параметрам, необходимо еще раз отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра.
Изменяя степень сжатия пружины небольшого диаметра, устанавливают максимальный порог давления воды, при котором насос будет отключаться. При сжатии такой пружины разница между порогами срабатывания насоса увеличивается, а при ее ослаблении – уменьшается.
Включают насос, наполняющий систему водой, и фиксируют уровень давления, при котором он отключится.
Если уровень давления, при котором насос отключается, не соответствует требуемым параметрам, повторно регулируют степень сжатия пружины небольшого диаметра. Выполнять такую процедуру следует до тех пор, пока требуемая разница давлений, при которых насос включается и отключается, не будет достигнута.

Регулировочные элементы реле давления RD-2

Самостоятельно регулируя механический датчик давления, можно изменить рабочие параметры такого устройства, которые были выставлены производителем. Поступая таким образом, можно, например, уменьшить количество включений насоса. В то же время следует иметь в виду, что перепад давления воды в системе в этом случае может увеличиться, что негативным образом отражается на надежности элементов трубопровода.

Выполняя самостоятельную регулировку датчика, следует учитывать технические характеристики используемого насосного оборудования.

Чтобы компенсировать потери давления воды в трубопроводе, насос должен создавать избыток давления величиной в 0,5 бар. В противном случае можно столкнуться с тем, что насос будет работать с перегрузкой, а это приведет к его быстрому выходу из строя. Даже если для систем водоснабжения или обогрева жилья используется датчик с заводскими настройками, надо хотя бы ежегодно проверять параметры его работы и при необходимости выполнять его регулировку.

Многие домашние мастера, руководствуясь естественным желанием сэкономить, устанавливают на системы водоснабжения самодельный датчик давления воды. В подобных случаях всегда следует иметь в виду, что обеспечить требуемую надежность работы водопровода в состоянии только устройства, изготовленные в заводских условиях. Использовать для оснащения водопроводов реле давления, изготовленное своими руками, конечно, можно, но делать это лучше в тех случаях, когда к параметрам работы такой системы и к ее надежности не предъявляются слишком высокие требования.

Функции и устройство регулятора давления воды

Задумывая установку новой, или реконструкцию старой системы водоснабжения в своей квартире или частном доме, мы обычно планируем размещение основных сантехнических приборов и конструктивных элементов бытовой техники. Многие из них, имея немалую цену, характеризуются достаточно строгими условиями эксплуатации, нарушение которых значительно сокращает срок их службы. Одной из основных характеристик этих условий является предельный уровень давления воды в системе. С этой задачей нам поможет справиться регулятор давления воды, который можно приобрести в Акваленд.

Для чего нужен регулятор давления воды?

Прибор выполняет сразу несколько важных задач.

Первая — защита от повышенного давления. Большинство бытовых сантехнических устройств рассчитано на давление до 3 Атм. Если он больше, то система водоснабжения квартиры испытывает повышенную нагрузку. Следствием этого становится сокращение срока эксплуатации клапанов стиральных и посудомоечных машин, снижение надежности соединений и другие неприятные явления.

Вторая задача, с которой успешно справляется регулятор, — так называемый « гидроудар». Это резкий скачок давления воды, который может возникнуть, например, из-за поломки на насосной станции или по вине подвыпивших сантехников. Последствия могут быть плачевными, вплоть до прорывов в самых неожиданных местах и выхода из строя водонагревательной техники. Известны случаи, когда « гидроударом» просто разрывало бойлеры.

И наконец, третья, наиболее интересная для нас функция — экономия воды в квартире. Возможность регулировать давление позволяет уменьшить ее расход. Снижение напора с 6 до 3 Атм уменьшает расход воды на 20-25%. Ведь каждый раз, открывая кран на полную, вы будете расходовать меньше, чем раньше.

Принцип действия регулятора давления воды — разберемся с ним подробнее. Здесь можно выделить целых три разновидности подобных устройств.

Поршневой редуктор давления воды – его основное преимущество заключается в простоте конструкции. За регулировку давления в водопроводной системе отвечает небольшой подпружиненный поршень, который уменьшая или увеличивая проходное отверстие, регулирует давление воды в системе – установка выходного давления в таких редукторах осуществляется путем ослабления или сжатия пружины посредством вращения специального вентиля. Если говорить о недостатках подобных редукторов, то здесь необходимо выделить такой момент, как необходимость предварительной фильтрации жидкости – без очистки воды от грязи подобные устройства очень быстро засоряются и выходят из строя. Из-за этого производители достаточно часто оснащают подобные устройства комплектным фильтрующим элементом – поршневой редуктор давления воды с фильтром способен осуществлять регулировку давления в пределах от 1 до 5 Атм.

Мембранный редуктор давления. Этот тип редукторов отличается высокой надежностью и неприхотливостью в работе – они выделяются на фоне всех остальных подобных приборов широким диапазоном пропускной способности. Как правило, они в состоянии обеспечить рабочую скорость потока жидкости в пределах от 0,5 до 3 кубических метров в час, что совсем немало, особенно если говорить об их использовании в быту. За работу такого редуктора отвечает подпружиненная мембрана, которая в целях предотвращения засоров помещена в отдельную герметичную камеру – в зависимости от степени сжатия пружины, она оказывает то или иное давление на небольшой клапан, который и уменьшает или увеличивает пропускную способность устройства.

Проточный редуктор понижения давления воды. Устройства этого типа отличаются тем, что в них нет никаких подвижных частей, благодаря чему возрастает их надежность и долговечность – понижение давление здесь достигается за счет внутреннего лабиринта массы небольших протоков. Проходя бесчисленные повороты этих каналов, разделяясь на несколько потоков и снова объединяясь в один, скорость воды гасится, и, как результат, снижается давление жидкости на выходе из подобных устройств. В быту такие устройства используются обычно для систем орошения – основным их недостатком является необходимость установки на выходе дополнительного регулятора.

Способ поддержания необходимых параметров давления делит все устройства на две группы:

1. Регуляторы давления воды по статике. В квартирах, домах, определенных видах промышленного оборудования, где водозабор является неравномерным и непостоянным, нужно использовать именно этот тип регуляторов, который поддерживает нужное давление «после себя».
2. Регуляторы давления воды по динамике. Если нужно поддерживать постоянную величину давления в трубопроводе, когда поток воды – непрерывный, рекомендуется установить тип регулятора давления, работающий по динамике.

Для защиты систем водоснабжения в современных условиях применяют простые, надежные, эффективные устройства – регуляторы давления производства HERZ, Honeywell, Valtec.

Они продляют срок эксплуатации оборудования в промышленности, сантехники и систем подачи воды в жилых помещениях.

Что такое клапан регулирования давления (PRV)?

Спросите любого сантехника, и он скажет вам, что высокое давление воды похоже на проблему, которая только и ждет своего часа. Тот стук, который вы слышите, когда выключаете кран? Это называется «гидравлический удар», и это лишь один из симптомов высокого давления воды, которое создает повторяющуюся нагрузку на вашу водопроводную систему. Мало того, что высокое давление воды является основной причиной утечек в трубах и поломок бытовой техники, оно также сокращает срок службы всех элементов вашей водопроводной системы, включая душевые насадки, туалеты, посудомоечные машины и водонагреватели.

Каждое из ваших приспособлений, устройств и труб рассчитано на определенный уровень давления воды, обычно от 60 до 80 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм). Если они подвергаются более высокому давлению, они могут выйти из строя и со временем вызвать утечки. Но иногда городские и местные поставщики воды качают воду с давлением выше 100 фунтов на квадратный дюйм, чтобы добраться до домов, которые находятся на больших расстояниях или на больших высотах.

Здесь на помощь приходит клапан регулирования давления (ПРД): КРП представляют собой колоколообразные устройства, расположенные на магистральном водопроводе, где вода поступает в дом, рядом с запорным клапаном. PRV регулируют давление в доме и поддерживают его на безопасном и стабильном уровне. Их можно настроить на определенное давление и при необходимости отрегулировать. Phyn предоставляет вам информацию о давлении воды в режиме реального времени, и вы можете использовать эти показания для регулировки вашего предохранительного клапана, если это необходимо.

Как высокое давление воды может повлиять на вашу сантехнику:

Утечки труб

Подобно тому, как здоровое кровяное давление имеет решающее значение для вашего общего физического здоровья, безопасное давление воды имеет решающее значение для здоровья ваших труб.Постоянное воздействие высокого давления воды со временем изнашивает соединения труб, и вы можете столкнуться с небольшими точечными утечками, которые останутся незамеченными.

Высокое давление также вызывает гидравлический удар, который происходит, когда быстро движущаяся вода внезапно останавливается чем-то вроде закрытия крана. Когда давление выше, эффект гидравлического удара усиливается. С помощью PRV можно лучше контролировать гидравлический удар.

Водонагреватели

Утечки и разрывы водонагревателя – очень частое явление.Обычно это вызвано более высоким, чем необходимо, давлением воды. Вода расширяется при нагревании. Большинство водонагревателей имеют так называемый «расширительный бак», предназначенный для компенсации этого расширения воды. В домах с высоким давлением в баке с горячей водой может быть слишком много воды, потому что давление нагнетает в него больше воды, чем необходимо. Когда вода расширяется от нагревания, ей некуда деваться. В результате протечки и разрывы резервуаров.

Стиральные машины, посудомоечные машины и другое водопотребляющее оборудование

Если вы заглянете в руководства пользователя большинства водопотребляющих приборов, они рассчитаны на то, чтобы выдерживать давление воды не выше 80 фунтов на квадратный дюйм.Более высокое давление будет подвергать приборы постоянной нагрузке и может привести к их более быстрому износу. Наихудший возможный сценарий заключается в том, что давление воды может привести к тому, что наливной шланг прибора треснет или оторвется, что приведет к разрушительным протечкам и наводнениям, которые испортят ваши полы и шкафы.

Туалеты

Туалеты и другое сантехническое оборудование также рассчитаны на давление около 80 фунтов на квадратный дюйм. Высокое давление воды может изнашивать смывной механизм бачка унитаза и может превратить простую протечку клапана унитаза в дорогостоящую трату воды, поскольку все больше воды устремляется в бачок быстрее, заставляя его постоянно наполняться и пополняться.

Как узнать, есть ли у меня PRV?

Если вы знаете, где находится запорный клапан для воды, вы можете найти свой предохранительный клапан. Обычно он находится в пределах нескольких футов от этого перекрытия и выглядит как колокол.

Будет ли Phyn работать, если у меня нет PRV?

Если у вас нет клапана регулирования давления (PRV), вы сможете контролировать давление воды в режиме реального времени из приложения Phyn и выполнять ручную проверку сантехники для упреждающей проверки на наличие утечек. Однако Phyn потребуется гораздо больше времени, чтобы стать точным.

Во время улучшения Phyn в домах без PRV вы можете чаще получать «ложные предупреждения». Возможности Phyn точно показать вам потребление воды различными приборами в вашем доме также будут ограничены. Как всегда, чем больше отзывов вы предоставите Phyn, маркируя и проверяя светильники, используемые в вашем доме, тем быстрее он повысит точность.

Почему Phyn работает лучше, если у меня есть PRV?

Помимо многих сантехнических преимуществ наличия предохранительного клапана для поддержания стабильного давления воды, предохранительный клапан отфильтровывает и «заглушает» шум от вышестоящих труб на улице и в вашем районе.Это как закрыть дверь на шумную улицу, чтобы услышать разговор внутри. Как и любой из нас, Фин «слышит» лучше в более тихой обстановке.

Этот «график» давления ниже показывает, как Phyn видит «событие» с водой, такое как смыв в туалете или использование крана в доме с PRV. Вы можете четко видеть начало и конец события, а также то, что скачки давления имеют четкие характеристики.

А вот сигнатура водопотребления без предохранительного клапана.Начало и конец четко не определены, а неровные края, создаваемые «шумом» давления, мешают Phyn распознать тонкие характеристики, которые могут сказать, что это было нормальное использование или потенциальная утечка.

Сколько стоит PRV?

PRV могут стоить всего 50 долларов. Установка одного профессиональным сантехником займет несколько часов. Стоимость сантехнических работ может варьироваться в зависимости от сантехника и местоположения.Для установки часто требуется вырезать небольшой участок основного водопровода и припаять концы регулирующего клапана к трубе.

Мы рекомендуем, чтобы во всех домах были установлены предохранительные клапаны не только для того, чтобы помочь Phyn, но и потому, что они являются отличным шагом, который вы можете предпринять, чтобы снизить риск протечек, контролируя давление воды.

Как использовать регулятор давления в Сан-Хосе, Калифорния

Вы заметили проблемы с напором воды в вашем доме? Если это так, не паникуйте — это может быть не проблема с вашими сантехническими функциями, а просто необходимость нескольких быстрых настроек вашего регулятора давления воды, если он у вас есть.

Сейчас в большинстве домов не установлен регулятор давления. Но если он у вас есть, и у вас все еще есть проблемы с давлением воды, вы узнаете, что вам нужно внести коррективы. Поэтому вместо того, чтобы вызывать сантехника, чтобы он пришел и посмотрел ваши системы, вам важно знать, как отрегулировать собственный регулятор давления в Сан-Хосе, Калифорния. Вот краткий обзор.

Найти линию подачи воды

Первый шаг, который вам нужно сделать, это найти линию, по которой вода поступает в ваш дом, которая затем приведет вас к счетчику воды, установленному внутри вашего дома прямо рядом с водопроводной линией.Если вы находитесь в квартире или у вас есть дом на подполье, этот счетчик, вероятно, не будет в подполье, потому что он может замерзнуть. Вместо этого вы, скорее всего, найдете его в подсобном помещении или под кухонной раковиной.

Найти клапан

После того, как вы нашли счетчик воды, найдите клапан, который вам нужно отрегулировать. Скорее всего, он сделан из латуни и будет иметь центральную часть в форме колокола с винтом наверху. В линии подачи должен быть надлежащий уровень давления, прежде чем вы начнете регулировать клапан давления.

Регулировочный винт

Помните тот винт на верхней части клапана? Это то, что вам нужно будет настроить. Полностью ослабьте контргайку с помощью плоскогубцев или гаечного ключа. Винт действует здесь как ваш регулятор, и только ослабив контргайку, вы сможете отрегулировать его.

Чем туже винт, тем больше давление воды. Таким образом, вращение винта по часовой стрелке увеличивает давление воды, а вращение винта против часовой стрелки уменьшает его.Вам также следует избегать слишком быстрого вращения винта — постепенное вращение позволит вам лучше отслеживать давление воды. Если вы позволите напору воды стать слишком высоким, это может привести к проблемам с постоянно работающими туалетами или протечками в вашей сантехнике.

Проверить результаты

После того, как вы закончили настройку, вы должны вернуться и проверить давление воды в вашем доме. Откройте краны и включите душ или ванну, чтобы увидеть, есть ли заметная разница в давлении воды по сравнению с предыдущим.Если вам нужно внести какие-либо дополнительные корректировки в зависимости от того, что вы видите в давлении воды, вы можете сделать это, прежде чем убирать инструменты и снова надевать контргайку.

Если вы хотите узнать больше о шагах, которые вы можете предпринять, чтобы лучше регулировать давление воды в вашем доме, мы рекомендуем вам связаться с Royal Brass Incorporated сегодня, чтобы узнать, как использовать ваш регулятор давления в Сан-Хосе, Калифорния.

Категория: Трубные фитинги

Как увеличить давление воды

Если душевые лейки в вашем доме слабые, из кранов капает вода, а стиральная машина долго не наполняется, возможно, вы испытываете последствия низкого давления воды. Но как повысить давление воды дома?

Эта довольно распространенная проблема с сантехникой возникает по ряду причин, но, к счастью, обычно ее можно решить с минимальными затратами времени и денег. Однако, прежде чем продолжить, важно проверить давление воды в вашем доме, чтобы убедиться, что оно ниже нормы.

🏡 Любишь возиться дома. И мы тоже. Позвольте нам помочь вам.

Испытание под давлением воды

Низким давлением воды считается любое показание, давление которого ниже примерно 40 фунтов на квадратный дюйм (PSI).Для большинства домов давление воды должно составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, в идеале 50 фунтов на квадратный дюйм. Вот быстрый и точный способ рассчитать давление воды в вашем доме:

Манометр для измерения давления воды мощностью

Вт

Регулятор мощности amazon.com

Купите простой манометр, который обойдется вам примерно в 10 долларов. Затяните фитинг с внутренней резьбой манометра на наружном кране садового шланга. Убедитесь, что все вентили, расположенные ближе всего к счетчику воды, полностью открыты.Затем полностью откройте шланговый кран и прочтите давление воды на стрелочном циферблате манометра. Если он показывает менее 40 фунтов на квадратный дюйм, то в вашем доме низкое давление воды.

Проверка расхода

Другим важным фактором, который может вызвать снижение давления, является расход воды. Скорость потока — это просто количество воды, доставляемой по трубам за определенное время; он рассчитывается как галлоны в минуту (GPM). Если потребность в воде превышает объем, который может обеспечить система, то может показаться, что в вашем доме низкое давление воды, хотя на самом деле это не так.

Например, если скорость потока в вашем доме составляет 10 галлонов в минуту, то система может производить около 10 галлонов воды в минуту. Это нормально, если только стиральная машина не работает и использует 5 галлонов в минуту, кто-то принимает душ и использует 3 галлона в минуту, а посудомоечная машина работает со скоростью 4 галлона в минуту, что приводит к потребности в 12 галлонах воды в минуту. В этом сценарии система водоснабжения 10 галлонов в минуту не сможет удовлетворить спрос, что приведет к появлению низкого давления воды. Вот как можно проверить расход воды в вашем доме:

Для начала убедитесь, что все краны и водопотребляющие приборы в доме выключены.Затем подсоедините садовый шланг к наружному крану и выровняйте три пустых пятигаллонных ведра. Теперь включите воду на полную мощность и начинайте наполнять ведра. Остановитесь через 60 секунд и измерьте, сколько воды вы собрали в ведрах. Если вы наполнили два с половиной ведра, то расход воды в вашем доме составит около 12 1/2 галлонов в минуту.

Между прочим, в среднем домохозяйство использует от 100 до 120 галлонов воды на человека в день, поэтому идеальным расходом воды будет от 6 до 12 галлонов в минуту. Теперь, когда у вас есть представление о давлении воды и расходе воды, давайте рассмотрим три способа повышения давления воды.

Позвоните в местный отдел водоснабжения

Если ваш дом подключен к городскому водоснабжению, позвоните в свой муниципальный отдел водоснабжения и попросите их проверить давление воды, поступающей с улицы в ваш дом. Они проведут испытание под давлением — часто бесплатно для вас — чтобы подтвердить, что подается адекватное давление. Если они не обнаруживают проблем с магистральным водопроводом, значит проблема в системе водоснабжения вашего дома.

Если вы черпаете воду из глубокого колодца и испытываете низкое давление воды, вызовите специалиста по скважинным насосам для осмотра скважинного насоса и расширительного бака, который создает давление воды после того, как она перекачивается из колодца в дом.

Регулировка редукционного клапана

Быстрый и простой способ повысить давление воды — отрегулировать редукционный клапан, который находится на водопроводной трубе; ищите кран конической формы рядом с водомером, рядом с тем местом, где магистральный водопровод входит в дом.

Из верхней части клапана выступает болт с резьбой. Чтобы поднять давление, ослабьте стопорную гайку болта, затем поверните болт по часовой стрелке. Используйте манометр, чтобы определить, когда вы достигнете надлежащего давления воды, которое снова составляет около 50 фунтов на квадратный дюйм. Затем затяните контргайку, чтобы зафиксировать клапан.

Установка усилителя давления

Если все другие методы повышения давления воды не помогли, наймите лицензированного сантехника для установки насоса повышения давления воды. Эти компактные, но мощные электронасосы врезаются в водопроводную сеть, где они турбонаддувом нагнетают поступающее давление и поднимают его до нужного уровня.

Обратите внимание, что бустерные насосы бывают самых разных размеров и стилей, а их цена варьируется от 100 до 700 долларов.Опытный сантехник сможет порекомендовать, какой насос лучше всего подходит для вашего дома и семьи.

Джозеф Труини Джо — бывший плотник и краснодеревщик, который много пишет о ремонте, обработке дерева и инструментах.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на фортепиано. ио

Сан-Диего Сантехник — РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ

Мы ремонтируем и обслуживаем любые виды систем регулирования давления воды в округе Сан-Диего.

Если ваш регулятор давления воды сообщает о низком давлении воды или у вас есть какие-либо другие проблемы, мы позаботимся о приведении вашей системы регулятора давления воды в идеальное рабочее состояние.

Чтобы назначить встречу для ремонта регулятора давления воды в Сан-Диего.

СЛИШКОМ БОЛЬШОЕ ДАВЛЕНИЕ ВОДЫ

Слишком большое давление воды в системе распределения воды может быть опасным и разрушительным.Когда светильники находятся под слишком большим давлением, они не работают должным образом в течение длительных периодов времени. Уплотнительные кольца. стержни и другие компоненты водопроводной системы обычно не предназначены для работы с давлением, превышающим 80 фунтов на квадратный дюйм. Чрезмерное давление воды может быть опасным для пользователей водопроводной системы. Высокий напор воды легко контролировать. Давление воды можно уменьшить с помощью редукционного клапана, а в случае колодезных систем – с помощью регулировки реле давления. Устранить неполадки высокого давления воды просто; все, что вам нужно сделать, это посмотреть на манометр на скважинной системе или установить манометр на кран, обычно на шланг.Если давление выше 60 фунтов на квадратный дюйм, его обычно следует снизить. Большинство жилых домов хорошо работают при давлении воды от 40 до 50 фунтов на квадратный дюйм. Если у вас скважинная система, все, что вам нужно сделать, это войти в реле давления и отрегулировать настройку отключения. В случае с городским водоснабжением придется установить редукционный клапан. Если редукционный клапан уже установлен, вы можете понизить давление в системе, повернув регулировочный винт по часовой стрелке.

РЕДУКЦИОННЫЕ КЛАПАНЫ

Неправильно отрегулированные редукционные клапаны могут вызвать проблемы в виде низкого давления воды. Если эти клапаны не отрегулированы на надлежащие настройки, они могут уменьшить количество воды до чуть более тонкой струйки. Иногда регулировочные винты редукционных клапанов закручиваются слишком туго. Если вы имеете дело с ситуацией низкого давления, когда задействован редукционный клапан, проверьте уровень настройки винта. Поворот регулировочного винта против часовой стрелки увеличит давление воды в системе.Редукционные клапаны не часто являются причиной проблем с давлением, но могут быть. Возможно, регулировочный винт установлен неправильно, а может быть, весь клапан неисправен. Если вы отключили воду на уличном подключении, вы можете проверить давление в здании, сняв редукционный клапан и установив на трубопроводе манометр. Это устранит или подтвердит любые сомнения относительно редукционного клапана.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Не рискуйте своей безопасностью.Следующая информация предназначена исключительно для образовательных целей. Мы настоятельно рекомендуем вам не заниматься ремонтом регулятора давления воды самостоятельно. Любой ремонт, связанный с регулятором давления воды, требует профессиональной подготовки и опыта работы с водяными, газовыми или электрическими системами и может быть очень опасным, если у вас нет соответствующей подготовки.

Жилые и коммерческие сантехнические услуги в Сан-Диего

Кухня и ванны Redodels Drink Snaking

Дрежок Ремонт слива наборы

Канализационная камера Проверка канализатуры Главная линия Ремонт

Канализация Главная Уборка Канализация Главный Repipe

Утечка Утечки Утечка

Утечка плиты Repipe Ремонт Backflow Backflow

Утечка газа Ремонт газовой линии REPIPE

Установка газовой линии Утечка

Ремонт утечки воды Регуляторы воды давления

70003

Ремонт фильтрации воды Клапан и отключение Ремонт

Туалеты Бежины

Туалеты

BEDETS PIDETS FITIONS

Удаление ADA Соответствие ADA

Газовая водонагревательная вода Нагреватели

Коммерческие водонагреватели Рециркуляции Насосы

Подвесные насосы прибор и приспособление

Backflow Prefecter Testinging & Certification

Редуктор давления клапан Kansas City, MO , и Неа rby Areas

ЧТО ТАКОЕ РЕДУКТОР ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ?

В Inception Plumbing мы специализируемся на широком спектре качественных сантехнических услуг, включая профессиональные редукционные клапаны для воды в Канзас-Сити, Миссури и близлежащих районах.

Этот компактный механизм, также известный как клапан регулятора давления воды, выполняет две основные функции. Во-первых, они снижают любой высокий напор воды, подаваемой к нам из городских водопроводов. PRV может обеспечить более низкое и безопасное давление воды для распределения по нашим домам. Во-вторых, эти клапаны не только снижают избыточное давление, но и регулируют его, поддерживая заданное давление после клапана. Это гарантирует, что арматура, трубопроводы и приборы в доме работают при безопасном и постоянном давлении.Редукционные клапаны обычно располагаются сразу после счетчика воды в Канзас-Сити и имеют регулировочный винт для установки желаемого давления.

ДВА ОСНОВНЫХ ТИПА КЛАПАНОВ РЕГУЛИРОВКИ ДАВЛЕНИЯ:

Клапаны прямого действия

Это наиболее часто используемый предохранительный клапан, особенно в жилых помещениях. Они имеют простую конструкцию и являются более экономичным выбором.

Пилотные клапаны

Этот тип регулирующего клапана обычно используется для труб большего диаметра, что делает их идеальными для промышленных работ.

ЧТО ТАКОЕ ДАВЛЕНИЕ ВОДЫ?

При открытии дома сантехники вода вытесняется «толчком». Этот «толчок» можно измерить в фунтах на квадратный дюйм (PSI). Это показание представляет собой измерение, при котором вода нагнетается. Чем выше сила, тем выше скорость, с которой вода движется по трубопроводу. Короче говоря, чем выше давление (PSI), тем сильнее «толчок».

ЧТО НЕ ТАК С ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ?

Давайте будем честными, «низкое давление воды» звучит не очень хорошо.Но в том-то и дело, что очень важно снизить избыточное давление воды. И действительно, более низкое давление воды мало влияет на общую производительность вашей сантехники, так что вам не о чем беспокоиться. Ваши приспособления предназначены для оптимальной работы при давлении от 50 до 80 фунтов на квадратный дюйм и выше, что может вызвать проблемы. Высокое давление воды очень похоже на высокое кровяное давление в организме человека. Чрезмерное давление может повредить ваши органы с течением времени, как и ваши приспособления.

Вот несколько проблем, связанных с высоким давлением воды:

Утечки в водонагревателе
Высокое давление приводит к открытию и протечке устройств защиты от перегрева и давления.
Удары по трубам
Скорость высокого давления воды может ударить по трубам, вызывая их дребезжание.
Капельные краны
Давление может вытолкнуть воду через ваши краны и повредить внутренние детали.
Поврежденные приборы
Чрезмерное давление может повредить клапаны и картриджи, которые включают и выключают ваши приборы.
Протекающие трубы
Чрезмерное давление приводит к преждевременному выходу из строя водяных труб.
Счета за высокую воду
Чем выше давление, тем выше расход. Что приводит к более высокой ежемесячной стоимости.

Диаграмма справа показывает, как давление воды может влиять на потребление воды, что, в свою очередь, напрямую влияет на стоимость. Это схема крана с 10-минутным временем работы. Как видите, для выполнения той же задачи используется больше воды. Например, 10-минутный душ с нормальным напором воды по сравнению с высоким напором имеет разницу в стоимости.Таким образом, снижение высокого давления воды действительно может обеспечить долгосрочную экономию.

ПОЧЕМУ НАПРЯЖЕНИЕ ГОРОДСКОЙ БЫТОВОЙ ВОДЫ ТАКОЕ ВЫСОКОЕ?

Повышенное давление воды установлено не случайно. Это чрезмерное давление должно быть приспособлено к таким вещам, как высотные здания и перепады высот. Чтобы преодолеть потерю давления, Канзас-Сити и прилегающие районы также нуждаются в достаточном давлении воды для обеспечения противопожарной защиты, такой как гидранты и спринклерные системы пожаротушения. Все начинается сначала с насосных станций, которые берут воду из близлежащих очистных сооружений.Затем эти насосы будут распределять воду по всему городу или наполнять приподнятые резервуары для хранения (водонапорные башни) для распределения.

КАК ТОЧНО РАБОТАЕТ ВОДЯНАЯ БАШНЯ?

Водонапорная башня представляет собой приподнятое сооружение, поддерживающее резервуар для воды, сооруженный на высоте, достаточной для создания давления в системе водоснабжения. Затем эта система используется для распределения питьевой воды и аварийного хранения в целях противопожарной защиты. Водонапорные башни могут подавать воду даже во время отключения электроэнергии, потому что они полагаются на гидростатическое давление, создаваемое высотой, для подачи воды в бытовые и промышленные системы распределения воды.Однако водонапорная башня не может подавать воду в течение длительного периода времени без электричества, потому что для наполнения башни обычно требуется электрический насос. Водонапорная башня также служит резервуаром для удовлетворения потребностей в воде в часы пик. Уровень воды в градирне обычно падает в часы пиковой нагрузки днем, а затем насос снова наполняет ее ночью.

КАК ВОДЯНАЯ БАШНЯ СОЗДАЕТ НАПРЯЖЕНИЕ?

Ниже приведен немасштабный чертеж системы распределения питьевой воды с использованием надземного резервуара.Это общая концепция того, как можно создать давление воды в пределах города. Этот пример дает нам представление о том, как давление может различаться в зависимости от высоты сооружения по отношению к водонапорной башне. Это также говорит нам, почему некоторые конструкции более восприимчивы к избыточному давлению и нуждаются в клапане регулирования давления. Если у нас есть измерения высоты, мы можем использовать простую математику, чтобы определить приблизительное давление на каждом приспособлении.

Крепление 1

Заметив высоту относительно источника воды в башне, мы можем определить давление воды.В среднем каждые 2,3 фута по вертикали вниз от самого высокого уровня водонапорной башни мы увеличиваем давление воды на 1 фунт на квадратный дюйм. Таким образом, это сделает давление этого приспособления примерно 9 фунтов на квадратный дюйм, и для него не потребуется редукционный клапан.

Приспособление 2

Переходя к следующему приспособлению, мы снова исследуем высоту по отношению к источнику воды. Зная, что давление в верхней части источника воды составляет 0 фунтов на квадратный дюйм, а мы находимся на расстоянии 150 футов, мы можем снова использовать нашу формулу. Давление этого приспособления будет 65 фунтов на квадратный дюйм.Это приспособление начинает набирать избыточное давление, но не находится в красной зоне.

Крепление 3

Высота последнего крепления относительно водонапорной башни составляет примерно 200 футов. Для этого приспособления потребуется клапан регулировки давления, потому что его давление будет близко к 87 фунтов на квадратный дюйм, что превышает рекомендуемый предел.

Как работает клапан регулирования давления воды?

Когда вода поступает в клапан из городской магистрали, она сжимается внутри корпуса клапана и направляется через внутреннюю камеру, контролируемую регулируемой подпружиненной диафрагмой и диском. Даже если давление воды на подаче колеблется, редукционный клапан обеспечивает постоянный поток воды при рабочем давлении до тех пор, пока давление на подаче не упадет ниже давления срабатывания клапана.

Пружина натяжения
Натяжение пружины установлено производителем для обеспечения оптимального давления воды. Его можно отрегулировать вверх или вниз для достижения желаемого давления с помощью регулировочного винта в верхней части клапана.
Мембрана
Мембрана работает в унисон с пружиной для установки давления воды.Он также плотно герметизирует и отделяет пружинную камеру от водяной камеры.
Откидной клапан
Откидной клапан очень похож на дверь, которая отделяет давление на выходе от давления на входе. Эта дверь открывается и закрывается автоматически, чтобы регулировать желаемое давление в вашем доме в Канзас-Сити.
Сиденье
Сиденье представляет собой круглую гладкую поверхность, которая плотно прилегает и заподлицо с дверью. Это очень похоже на то, как погодные условия обнажают входную дверь вашего дома.Когда откидной клапан закрыт, зимний ветер не может проникнуть внутрь.
Корпус клапана
Это говорит само за себя, корпус клапана содержит редукционный клапан. Он физически отделяет внешнюю атмосферу от внутренних частей. Обычно они изготавливаются из неагрессивного материала, такого как латунь или нержавеющая сталь.
Хомут
Хомут соединяет откидной клапан непосредственно с диафрагмой, которая перемещает откидной клапан вверх и вниз.Все эти части работают вместе, чтобы обеспечить требуемое давление на выходе.

Как узнать, что у меня высокое давление воды?

Определить, имеет ли ваш дом в Канзас-Сити высокое давление воды, на самом деле очень простая процедура для нашей команды. Просто взяв манометр воды, вы можете получить точные показания, проверив статическое давление вашей системы на внешнем водопроводном кране. Эти манометры можно найти в местном хозяйственном центре, магазине сантехники или хозяйственном магазине.Манометр навинчивается прямо на нагрудник шланга и после подачи давления показывает показания в фунтах на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм). Это показание не должно превышать 80 фунтов на квадратный дюйм, и если это произойдет, вам следует вызвать сантехника в Канзас-Сити, штат Миссури, чтобы он приехал и провел расследование.

Каковы некоторые симптомы высокого давления воды?

Большинство производителей сантехники рекомендуют использовать их продукцию при давлении воды не выше 80 фунтов на квадратный дюйм. Все, что выше, может привести к преждевременному выходу из строя таких приспособлений, как водонагреватели, смесители, запорные клапаны и детали унитаза.Помните, что длительное чрезмерное давление воды вызовет проблемы, и его нельзя игнорировать.

Удары по трубам
Скорость высокого давления воды может ударить по трубам, вызывая их дребезжание.
Протекающий водонагреватель
Высокое давление приводит к открытию и протечке устройств защиты от перегрева и давления.
Брызги воды в раковине
Высокое давление воды может привести к выплескиванию воды из раковины.
Поврежденные приборы
Чрезмерное давление может повредить устройства, которые включают и выключают ваши приборы.
Капельные краны
Давление может вытолкнуть воду через краны и повредить их внутренние детали.
Счет за высокую воду
Чем выше давление, тем выше расход, что приводит к более высоким ежемесячным затратам.

Какой тип обслуживания требуется для моего клапана регулятора давления?

Хороший регулирующий клапан практически не требует технического обслуживания.При правильной установке должно прослужить довольно долго. Есть несколько вещей, которые можно сделать, чтобы ваш PRV выполнял свою работу для вашего дома в Канзас-Сити:

Проверьте давление воды
Давление воды в городе может измениться в связи с техническим обслуживанием или модернизацией, проводимой повсеместно. Это, в свою очередь, может повлиять на настройки PRV, и их может потребоваться отрегулировать. Подключив манометр к наружному гидранту несколько раз в год, вы сможете быстро определить, где вы стоите.Если ваше давление превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, вам обязательно нужно вызвать сантехника для расследования.
Проверка расширительного бачка
Убедитесь, что в расширительном бачке достаточно давления для теплового расширения. Расширительные баки представляют собой круглые устройства, которые обычно устанавливаются на линии от водопровода до водонагревателя. Эти резервуары справляются с тепловым расширением, и их неправильное функционирование может повлиять на производительность вашего предохранительного клапана.
Визуальный осмотр
Это очень простая, но важная процедура технического обслуживания.Ключевым моментом является обнаружение небольшой проблемы до того, как она станет большой. Визуальный осмотр может выявить любую коррозию или утечки. Это может быть признаком неисправного клапана.
Очистка сетчатого фильтра
Хороший предохранительный клапан может иметь так называемый сетчатый фильтр на входной стороне. Сетчатый фильтр просто улавливает любой нежелательный мусор, поступающий из вашего городского водопровода. Чистка этого фильтра идеальна.

Часто задаваемые вопросы: Редукционные клапаны давления воды

Что такое редукционный клапан давления воды?
Что такое давление воды?
Что не так с высоким давлением воды?
Является ли высокое давление воды причиной «гидроудара»?
Какая разница в потоке воды из арматуры, когда давление составляет 100 фунтов?по сравнению с давлением 50 фунтов?
Существуют ли какие-либо исследования, подтверждающие эту цифру экономии?
Где чаще всего используются редукционные клапаны давления воды?
Почему теперь мы называем редукционные клапаны давления воды «основными средствами консервации»?
Как редукционные клапаны давления воды экономят воду?
Сколько потребляет типичная семья из четырех человек?
Как редукционные клапаны давления воды влияют на систему сточных вод?
Как редукционные клапаны давления воды экономят энергию?
Как эти сбережения приносят пользу предприятиям водоснабжения и энергетики?
Как редукционные клапаны давления воды позволяют сэкономить на обслуживании?
Требуются ли коды для редукционных клапанов давления воды?
Как долго прослужит редукционный клапан давления воды?
Если я установлю редукционный клапан давления воды, какую экономию я могу ожидать?
Должны ли мы рассмотреть возможность использования других устройств для экономии воды и энергии?
Действительно ли устройства, ограничивающие поток, экономят воду?
Какие советы пользователь может использовать для экономии воды и энергии?
Сколько стоит редукционный клапан давления воды?
Как узнать, что у меня высокое давление воды?
Как установить редукционный клапан давления воды?

1.

Что такое редукционный клапан давления воды?

Редукционные клапаны давления воды, также называемые регуляторами давления воды, представляют собой компактные и недорогие клапаны, выполняющие две функции:

Они автоматически снижают высокое давление воды, поступающей из городской водопроводной сети, чтобы обеспечить более низкое, более функциональное давление для распределения по дому.
Они «регулируют», поддерживая заданное давление в домашних условиях обычно 50 фунтов. тем самым гарантируя, что домашние трубопроводы и приборы работают под безопасным, более умеренным, но удовлетворительным давлением.

2. Что такое давление воды?

Когда арматура в доме открывается и из нее вытекает вода, это происходит потому, что вода «выталкивается». Этот «толчок» и есть давление. Скорость, с которой вода вытекает из открытого выпускного отверстия, зависит от количества «напора» или давления, существующего в это время в системе. Короче говоря, чем выше давление, тем сильнее «толчок» за водой.

3. Что не так с высоким давлением воды?

Высокое давление воды, которое обычно считается выше 60 фунтов., имеет некоторое преимущество, например, в системах пожаротушения. Однако в домашней водопроводной системе это может нанести ущерб, поскольку вода может разрушить или стереть многие материалы. Сильный «толчок» в домашней сантехнике также может вызвать протечки водонагревателей, стук водопроводных труб, капающие краны, шум и поломку посудомоечных и стиральных машин или протечки водопроводных труб. Вода, текущая со скоростью, превышающей ту, которая необходима для удовлетворения нормальных потребностей приспособления или прибора, становится вредной, расточительной и сокращает ожидаемый срок службы оборудования в системе.Но, вероятно, наиболее важным для среднего домовладельца является то, что это может увеличить стоимость воды, энергии и счетов за сточные воды.

4. Вызывает ли высокое давление воды гидроудар?

Да, и гидравлический удар — это очень просто шум, создаваемый ударами воды, текущей в трубе с высокой скоростью, когда арматура внезапно закрывается. Внезапная остановка вызывает «отскок» воды и называется гидравлическим ударом, вызывая удары труб, шум в системах и повреждение приборов. Это можно сравнить с вождением автомобиля на малой скорости в стену, где эффект незначителен.Однако, если бы вы вели машину на гораздо большей скорости, удар был бы сильнее и, следовательно, отскок или удар был бы сильнее. Другое описание эффекта гидравлического удара высокого давления воды можно легко продемонстрировать. Сначала пройдитесь по острому углу, а затем бегите по тому же углу. Мы можем приравнять прогулку за угол к более низкому, более функциональному, контролируемому давлению воды. Однако, когда вы бежите за угол, инерция заставляет ваше тело раскачиваться по более широкой, неконтролируемой дуге.Этот принцип основан на том факте, что движущиеся объекты, в том числе и вода, стремятся двигаться прямолинейно. Они сопротивляются изменениям направления. Таким образом, в доме, где трубопровод имеет множество изменений направления, гидравлический удар можно ограничить, уменьшив давление воды.

5. Какая разница в расходе воды из арматуры при давлении 100 фунтов? по сравнению с давлением 50 фунтов?

Снижение давления со 100 lbs. до 50 фунтов приведет к экономии примерно на 1/3, потому что при этом более низком давлении течет на 1/3 меньше воды.Помните, что при весе 100 фунтов больше «толчка» позади воды. чем при 50 фунтах. и большая часть этой воды тратится впустую. Почти в два раза больше воды течет при 150 фунтах. чем 50 фунтов, большая часть которых тратится впустую. Умеренная экономия была бы получена, если бы давление подачи составляло 65 фунтов. Однако даже при таком более низком давлении экономия при использовании редукционных клапанов давления воды составит 20 %.

6. Существуют ли какие-либо исследования, подтверждающие эту цифру экономии?

Да. В 1971 году Вашингтонская пригородная санитарная комиссия провела программу испытаний в 2400 жилых единицах, которая вызвала широкий интерес более чем в 40 штатах и различных зарубежных странах. Одним из устройств, использованных в их исследовании консервации, были редукционные клапаны давления воды. Интересно отметить, что в их отчете сделан вывод о том, что в местах проведения испытаний с использованием редукционных клапанов водопотребление сократилось на 30% в октябре и ноябре и на 37% в декабре.

7. Где чаще всего используются редукционные клапаны давления воды?

Редукционные клапаны давления воды обычно устанавливаются на счетчиках в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.Это расположение является желательным, потому что оно затем контролирует давление воды, поступающей ко всем приборам и выходам в здании, и обеспечивает недорогое средство подачи более низкого, более функционального давления воды к выходам и приборам.

8. Почему теперь мы называем редукционные клапаны давления воды «основными средствами консервации»?

Большинство людей рассматривают редукционные клапаны давления воды как регуляторы давления, потому что, как описано выше, они используются для защиты приборов и трубопроводов от воздействия высокого давления воды. Однако из-за нехватки воды и энергии в дополнение к проблемам с затратами редукционные клапаны давления воды становятся все более важными, поскольку они автоматически обеспечивают преимущество экономии воды и энергии.

9. Как редукционные клапаны давления воды экономят воду?

Как упоминалось ранее, на 1/3 меньше воды течет 50 фунтов. чем при 100 фунтах. Таким образом, когда вы снизите давление в городской магистрали до более умеренного давления в 50 фунтов, вы можете рассчитывать на экономию до 1/3 или более ранее потребляемой воды, и это отразится на ваших счетах за воду.

10. Сколько потребляет типичная семья из четырех человек?

Типичная семья из четырех человек использует в среднем 255 галлонов воды каждый день для внутренней сантехники. Это разбито на: мытье посуды — 15 галлонов; приготовление/выпивка — 12 галлонов; общая раковина — 5 галлонов стирка — 35 галлонов; купание — 80 литров; раковина в ванной – 8 литров; туалет — 100 литров. Когда вы умножаете это на год, обычное семейное использование составляет 93 000 галлонов воды. Если у вас есть подростки, вы, несомненно, использовали бы больше, чем в среднем выше.

11. Как редукционные клапаны давления воды влияют на систему сточных вод?

Когда мы можем сэкономить 1/3 ранее потребленной воды, это также представляет собой аналогичную экономию воды, которая не будет поступать в канализацию, где ее необходимо очищать. Вода не испаряется после того, как мы ее используем, и ее необходимо отводить в канализацию. Многие налоги или надбавки за канализацию основаны на количестве воды, которую вы используете, при условии, что эта вода попадает в систему сточных вод.Это выставляется вам в качестве надбавки за канализацию, и во многих случаях налог на канализацию может равняться стоимости воды. Таким образом, когда редукционные клапаны давления воды экономят 1/3 воды по счетчику, они также способствуют экономии до 1/3 сточных вод, что чрезвычайно важно, поскольку приносит пользу как пользователю за счет снижения счетов за канализацию, так и обществу. , так как это вода, которую они не должны обрабатывать.

12. Как редукционные клапаны давления воды экономят энергию?

По оценкам Агентства по охране окружающей среды, 30% воды, используемой в домашних хозяйствах, нагревается, и для нагрева этой воды требуется энергия.Если редукционный клапан может снизить потребление воды на 1/3, мы автоматически сокращаем количество горячей воды, которую мы используем в туалетах и душевых, и, следовательно, мы автоматически уменьшаем количество энергии, необходимой для нагрева этой нагрузки. Таким образом, легко увидеть, что экономия воды имеет прямое отношение к энергосбережению. Средний душ, например, стоит примерно 17 центов энергии, а бритье с работающим краном стоит 10 центов энергии.

13. Какую пользу приносит эта экономия предприятиям водоснабжения и энергетики?

Высотное офисное здание в Чикаго было спроектировано с использованием продуктов для сохранения воды, что привело к экономии более 3 000 000 галлонов воды в год.Это важно, поскольку муниципальному водоснабжению не нужно было перекачивать лишние галлоны воды, водоочистным сооружениям не нужно было ее очищать, а само здание сэкономило на перекачке 3 000 000 галлонов, что привело к значительной экономии энергии за счет сохранения горячей воды. вода. Кроме того, была достигнута дополнительная экономия за счет того, что 3 000 000 галлонов воды или ее нормальная часть не нужно было распределять в систему сточных вод, и, следовательно, на водоочистных сооружениях не нужно было возвращать эту воду.Нагрев воды требует энергии, и следует также помнить, что «перекачка» воды из одного места в другое также требует значительного количества энергии.

14. Как редукционные клапаны давления воды позволяют сэкономить на обслуживании?

Ранее мы уже описывали влияние высокого давления воды на трубопроводы и приборы. Когда эти приборы работают под более низким давлением, их ожидаемый срок службы будет намного дольше, а также сократится количество вызовов службы поддержки, вызванных проблемами с посудомоечными и стиральными машинами, протекающими водонагревателями, протекающими водопроводными трубами и потенциальным повреждением воды, которое может быть быть результирующим.

15. Требуются ли коды редукционных клапанов давления воды?

Да. Они требуются Федеральной жилищной администрацией, региональными сантехническими нормами, такими как IPC и UPC, а также многочисленными городскими и государственными кодексами. Требование состоит в том, что всякий раз, когда давление городской водопроводной воды превышает 80 фунтов, должен быть установлен редукционный клапан давления воды. Тем не менее, из-за недавно признанных преимуществ редукционных клапанов давления воды с точки зрения экономии, они могут быть экономично установлены даже там, где давление подачи составляет около 60 фунтов.из-за преимуществ экономии воды и энергии, которые они могут обеспечить.

16. Как долго прослужит редукционный клапан давления воды?

Редукционные клапаны давления воды

были описаны как продукты с «сроком действия ипотеки», потому что исторически неисправный редукционный клапан давления воды не заменялся, а просто чистился или ремонтировался с помощью недорогого сервисного комплекта. С точки зрения дизайна он похож на кухонный смеситель в том смысле, что грязь или посторонние предметы в зоне отдыха могут вызвать проблемы, и на самом деле отремонтировать редукционный клапан давления воды не сложнее, чем починить кухонный смеситель.

17. Если я установлю редукционный клапан давления воды, какую экономию я могу ожидать?

Средняя экономия составит от 50 до 150 долларов в год, возможно, намного больше. На основании того факта, что при 50 фунтах течет на 1/3 меньше воды. чем 100 фунтов, вы можете рассчитывать на экономию до 1/3 ранее потребленной воды. Поскольку типичная семья из четырех человек использует 90 000 галлонов воды в год, это означает экономию примерно 30 000 галлонов воды. Чем выше давление, тем выше экономия. Более низкое давление приводит к меньшей экономии.(Ваша водопроводная компания может указать тариф.) Однако помните также, что 1/3 воды, используемой в домах, нагревается; таким образом, 1/3 от сэкономленных 30 000 галлонов воды, разделенная на 2, чтобы отразить коэффициент смешивания с холодной водой, будет означать экономию на нагреве до 5 000 галлонов горячей воды в год. Если вы посчитаете, что нагрев галлона воды стоит 4 цента, то экономия составит 200 долларов. Вы также можете рассчитывать на экономию в счете за доплату за канализацию, поскольку большая часть сэкономленных 30 000 галлонов воды не будет поступать в систему сточных вод, поэтому вы не будете оцениваться по этому поводу. (Свяжитесь с вашими местными властями для любых сборов за оценку.) Вам также нужно будет рассчитать экономию, полученную за счет отсутствия необходимости ремонтировать или заменять приборы более часто. Это расплывчатая цифра, но, основываясь на собственном опыте за последние годы, вы могли бы рассчитывать на снижение частоты обслуживания и, конечно же, на повышение производительности этих приборов.

18. Следует ли нам рассмотреть возможность использования других водо- и энергосберегающих устройств?

Конечно.Редукционный клапан давления воды является центром программы сохранения; но вы также должны учитывать устройства контроля потока, туалеты с низким уровнем смыва, улучшенное оборудование для нагрева воды и более дисциплинированные привычки пользователя. Однако, если ни одно из этих устройств не будет установлено, редукционный клапан давления воды все равно будет способствовать важной и значительной экономии энергии и воды, что приведет к средней экономии от 50 до 150 долларов в год или больше в зависимости от ваших местных тарифов.

19.Действительно ли устройства, ограничивающие поток, экономят воду?

Да, и их можно эффективно устанавливать на душевые насадки, светильники и бойлеры безрезервуарных водонагревателей. Многие насадки для душа, например, подают воду со скоростью 6 галлонов в минуту. Применение ограничителя потока на 3 галлона в минуту сократит поток наполовину, обеспечивая экономию воды и энергии. Однако следует помнить, что их производительность основана на «фиксированном» давлении подачи, таком как 50 фунтов. а работа при более высоком давлении позволит увеличить поток. Вот почему мы говорим, что редукционный клапан давления воды является «узлом» программы, потому что он поддерживает постоянное давление по всему дому, тем самым повышая производительность устройств, ограничивающих поток.

20. Какие советы пользователь может использовать для экономии воды и энергии?

Закройте раковину пробкой или используйте таз для мытья посуды.
При мытье проточной водой расходуется 30 галлонов на один прием пищи.
Держите бутылку с питьевой водой в холодильнике, пропуская воду из крана до тех пор, пока холод не истощит галлон.
Прежде чем запускать стиральную машину, дождитесь полной стирки девяти фунтов. Средняя машина использует 50 галлонов на загрузку.
Выключайте горячую воду, пока бреетесь, и холодную воду, пока чистите зубы. Бритье с работающим краном расходует около 20 галлонов.
Принимайте душ вместо ванны. На обычную ванну требуется 36 галлонов, на обычный душ — всего 25. Десяти галлонов достаточно для душа, если выключить его, пока намыливаетесь.
Не используйте унитаз для удаления сигаретного пепла, салфеток для лица и других материалов. Для обычной промывки требуется 8 галлонов.
Используйте посудомоечную машину только тогда, когда она полностью заполнена.
Немедленно почините капающие краны. Почти два галлона могут быть потрачены впустую в день капания.
Работающие туалеты могут терять четыре галлона в час. Держите их в хорошем состоянии.
ДУМАЙ, прежде чем открыть кран.

21. Сколько стоит редукционный клапан давления воды?

Конечно, по всей стране существуют различные типы редукционных клапанов давления воды и различные сборы за их установку. Оценку можно получить у местного квалифицированного подрядчика по сантехнике.Чтобы определить, сколько вы, как человек, сэкономите, необходимо рассмотреть факторы, указанные в вопросе 17, по сравнению с вашими текущими счетами за воду и электроэнергию.

22. Как узнать, что у меня высокое давление воды?

Практическое правило: если вы слышите стук труб в вашем доме или наблюдаете брызги воды в раковине, вероятно, у вас избыточное давление. Тем не менее, для получения точных показаний ваш местный сантехник или коммунальное предприятие могут проверить ваше давление с помощью манометра.

23. Как установить редукционный клапан давления воды?

Самый простой способ — позвонить вашему местному квалифицированному сантехническому подрядчику, который может предоставить вам оценку, а также посоветовать различные типы доступных редукционных клапанов давления воды и тот, который лучше всего подходит для вашего дома. Хотя редукционные клапаны давления воды довольно просты в установке и могут быть выполнены своими руками, существуют некоторые законы, которые требуют, чтобы только лицензированный подрядчик-сантехник мог работать с домашней системой питьевой воды в целях охраны здоровья и безопасности.

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Обзор подходов к контролю давления в системах водоснабжения

1. Введение

Сеть снабжения питьевой водой состоит из резервуаров, труб и требований. Сети транспортируют воду, обычно хранящуюся в водохранилище, к потребителям. Географические сети распределения воды (WDN) обширны и взаимосвязаны. Эффективность водного транспорта зависит в первую очередь от состояния элементов сетей. Иными словами, прорванная труба может привести к частичной или полной недоставке воды ее предполагаемым потребителям.К сожалению, растущий уровень урбанизации увеличивает уязвимость компонентов WDN и, следовательно, усложняет их работу [1,2].

Такие сложности приводят к различным нарушениям в сетях. Преимущественно эти аномалии представляют собой проблемы, которые необходимо решать в краткосрочной перспективе (т. е. краткосрочные проблемы). Например, меняющиеся требования потребителей вынуждают оператора постоянно регулировать давление в сети, чтобы обеспечить достижение необходимого уровня и эффективную подачу воды.Для решения этой проблемы в сети часто устанавливаются насосы и редукционные клапаны (PRV), а корректировка по мере изменения спроса будет способствовать смягчению проблемы. С этой целью были выдвинуты различные предложения по обеспечению надлежащего управления такими устройствами.

В [3] авторы предложили дистанционное управление насосами с регулируемой скоростью в режиме реального времени для управления давлением в соответствии с меняющейся потребностью. Предложенный подход показал улучшенную точность управления по сравнению с P-контроллерами.Тем не менее, обширная литература посвящена контролю PRV, и поэтому существуют многочисленные подходы к их контролю. Эти методы включают классический закон управления (P-регулятор [4]), усовершенствованные законы управления (контроллеры с предсказанием модели [5] и оптимальное управление (нелинейное программирование со смешанными целыми числами [6]).

Несколько исследователей рассмотрели эти методы. и представили свои плюсы и минусы. Их работы часто ограничиваются одной или двумя точками фокусировки, не связывая основной контроль давления с его подзадачами (т.т. е. размещение PRV), как видно из раздела 1.1 и таблицы 1. Таким образом, уникальность этой статьи можно объяснить следующим: (1) она учитывает различные методы решения проблемы давления и классифицирует подходы для облегчения усвоение читателем; (2) он связывает подзадачу оптимальной локализации PRV с глобальной проблемой, и рассматриваются методы решения различных классов; (3) он выводит из литературы некоторые из основных проблем и определяет возможные методы их решения.

Существующие обзоры и этот обзор

Было опубликовано несколько работ, посвященных некоторым аспектам проблемы контроля давления. Работа в [7] охватывала несколько аспектов, а именно: (1) принципы управления давлением; (2) классификация методов контроля давления; и (3) рекомендации, предложенные в работе.

Работа в [8] по обзору управления утечками посредством эффективного управления давлением. Также было исследовано влияние как избыточного, так и недостаточного давления на сеть.Постановки моделей для сетей понижения давления были исследованы в [9]. Были исследованы различные методы решения, чтобы выделить как их достоинства, так и недостатки. Обзор управления давлением был представлен в [10]. В работе [11] представлены исследования по моделированию и моделированию проблемы. Были исследованы различные методы решения задачи оптимизации. Также был представлен предлагаемый метод уменьшения вычислительно затратного решения задачи оптимизации.Работа в [12] была ограничена и была сосредоточена на обзоре прогресса в управлении давлением в сетях водоснабжения в режиме реального времени. Несмотря на наличие легкодоступных литературных обзоров, различные аспекты не исследованы должным образом или не рассматривались ранее. Эти вопросы рассматриваются в данной статье. Эти вопросы включают в себя размещение PRV, классификацию методов управления и методы решения различных оптимизационных задач.

В таблице 1 представлена сводная версия сравнения других обзоров и настоящей работы.Остальная часть статьи организована следующим образом: Вывод некоторых основных уравнений ВДС и модели элементов трубопровода описаны в Разделе 2. В Разделе 3 рассматривается задача управления давлением и представлены различные методы решения.

2. Водораспределение и его основные уравнения

Водораспределительная сеть представляет собой сложную и взаимосвязанную систему. Это одна из важнейших инфраструктур для водоканалов. Их основное назначение – транспортировка воды от очистных сооружений и хранилищ к потребителям [13].Их проектирование и техническое обслуживание представляют собой значительные капиталовложения в обеспечение чистой водой, чтобы соответствовать текущему повышению уровня жизни потребителей [7,13]. Водораспределительные сети состоят из жизненно важных компонентов, таких как: (1) трубы, (2) резервуар, (3) плотины, (4) насосы и (5) клапаны, среди прочего [9,14,15], как показано на рисунке.

1. Учитывая WDN, показанную на рисунке 1, можно увидеть, что ее топология позволяет использовать свойства теории графов для разработки ее математического представления.Предполагая, что сеть состоит из Nb ветвей/труб, соединенных между собой числом Nn узлов, состоящих из ns числа источников и nd числа узлов спроса, матрица инцидентности узел-ветвь Ci,j∈RNb×Nn может быть выражена как [16]:

Cij=+1,ifflowinbranch(труба на рисунке 1)jleavesnodei−1,ifflowinbranch(труба на рисунке 1)jentersnodei0,ifflowinbranch(труба на рисунке 1)jisnotincidenttonodei

(1)

Тогда уравнение узлового баланса может быть выражено как: где Q∈RNb и I∈RNn — векторы потоков в ответвлениях и узловых инъекциях.Вектор Q в основном состоит из потоков, как показано красными стрелками (указывающими направление потоков) на рисунке 1, тогда как вектор I состоит как из заборов, так и из источников подачи в узлах соединения на рисунке 1. Уравнение (2) можно разложить на части. чтобы выразить узловой баланс для узлов спроса как: Cl в (3) — элемент разложенного Ci, j = [CsCl] T, а q — вектор узловых изъятий.

Сохранение энергии для замкнутых WDN может выражаться как: где hs и hl — напор в узле источника и потребления соответственно.Δh — перепад давления в трубе. Для каждой трубы i падение давления может быть выражено как функция гидравлического сопротивления трубы k.

Δhi=kiQiα=kiQi|Qi|α−1

(5)

В (5) k — гидравлическое сопротивление трубы, α — коэффициент давления. Подставляя уравнение (5) в (4), сохранение энергии в матричной форме для WDN можно выразить как:

diag(k|Q|α−1)Q−Csths−Clthl=0

(6)

Определив матрицу A=diag(k|Q|α−1), гидродинамическую модель можно записать в матричной форме как:

A-CltCl0Qhl=Csths-q

(7)

Диагональные элементы матрицы А зависят от элемента, установленного в трубе.Для трубы i с установленным предохранительным клапаном, как показано на рисунке 1 как «Клапан», элемент:

A(i,i)=k|Q|α−1+m(Q)

(8)

где m(Q) — незначительные потери из-за PRV. Для труб с насосами (насос «Головной» на рис. 1),

A(i,i)=-ω2(hi-k(Qij/ω)n)/Qij

(9)

где ω и n — параметры, зависящие от типа устанавливаемых труб [17,18].

3. Контроль давления

Контроль давления в системах водоснабжения является хорошо изученной схемой минимизации утечек [8,19,20,21].Известные работы в этой области можно проследить до начала 1990-х годов [19,20]. Хинди и Хамам [19] исследовали использование клапанов постоянного давления на выходе и клапанов с регулируемым расходом для минимизации потерь в ВДС. Однако чрезмерная вычислительная нагрузка побудила Хамама и Хинди [22] использовать искусственные нейронные сети для контроля давления. Снижение потерь наблюдается после реализации этой схемы. Дай и Ли [23] представили расширенную модель для предохранительных клапанов, позволяющую работать в трех режимах (открытый, нормальный, обратный клапан) в сетях распределения воды для минимизации потерь без нарушения ограничений.Эта формула оказалась полезной при тестировании в нескольких сценариях спроса. В [21] сформулирована многоцелевая стратегия контроля давления и эффективного снижения потерь в ВДС. При работе в установившемся режиме сформулированная стратегия привела к снижению потерь на 6,15 л/с.

Хотя контроль давления с помощью предохранительных клапанов дает удовлетворительные результаты, потери энергии в результате рассеивания потерь напора вызывают серьезную озабоченность [24, 25]. Это влияет на общую энергоэффективность, поскольку энергия, которая в противном случае могла бы быть преобразована в полезную форму, рассеивается.В работе [26] предложено использование КВД совместно с насосами для повышения энергетического использования ВДН. Совместное планирование регулирования давления и рекуперации энергии в зависимости от спроса показало снижение утечек и потребления электроэнергии на насосных станциях. В последнее время насосы в качестве турбин (PAT) используются в качестве решения для гибридного контроля давления и рекуперации энергии. В [27] исследовано регулирование скорости и давления ПАТ. Максимальное восстановление энергии в работе составило 23%.Для выбора подходящих и рентабельных приложений PAT были предложены в [28,29].

3.1. Устройства контроля давления

Для различных целей доступны различные устройства контроля давления.

Их размещение в водопроводных сетях зависит от конкретной возникающей потребности. Они могут использоваться для контроля, ограничения, поддержания или снижения давления воды в трубе или узле сети. В таблице 2 представлены различные типы таких устройств и особенности их использования. В целом, КРС чаще всего используются, когда возникает проблема избыточного давления при снижении нагрузки в сети [8].Однако в последнее время из-за нехватки энергии PAT использовались для восстановления этой избыточной потери напора и преобразования ее в полезную энергию. Размещение этих устройств так же важно, как и их контроль, чтобы обеспечить общее снижение давления [30] при минимальных эксплуатационных затратах.

3.2. Размещение устройств контроля давления

В литературе предложены различные методы решения проблемы размещения предохранительных клапанов. Эти методы можно разделить на три широкие категории, а именно (1) метод перечисления, (2) метод эталонного давления и (3) методы, основанные на вычислениях/оптимизации.

3.2.1. Перечислительный метод

В этом методе несколько клапанов случайным образом вставляются в водопроводную сеть. Применяются методы оптимизации, которые в конечном итоге приведут к их оптимальным настройкам. Этот метод требует значительных вычислительных усилий для достижения оптимального решения; однако его легче применять. В работе [31] использовалась последовательная линеаризация узловых напоров и уравнений потока в трубах, чтобы иметь возможность использовать линейное программирование для решения задачи управления клапаном.На сеть из 25 узлов и 37 труб были вставлены три клапана. Полученные результаты показали, что задача оптимизации потребовала от восьми до 15 итераций, чтобы получить оптимальное решение.

3.2.2. Эталонный метод давления

Этот класс методов основан на гидравлическом моделировании. Определяется эталонное давление, и выполняется гидравлическое моделирование при различных условиях потребления. Этот метод был предложен в [32].

Для всех моделей спроса места установки выбираются как трубы, удовлетворяющие Правилу 1.

Правило 1: ifhi>hrefandhj Тем не менее, в работе [21] сделан вывод о том, что метод имеет недостаток, заключающийся в том, что он не учитывает трубы, в которых как hi>href, так и hj>href и их разница немного выше. Поэтому это было смягчено введением правила, которое было направлено на проверку разницы hi-hj и учитывало трубу, если было обнаружено, что она превышает пороговое значение. Затем Правило 2 было включено в методологию, предложенную в [32].

Правило 2: ifhi-hj>0,1×hrefPipeвыбирается как сайт установки PRV.

Дальнейшее усовершенствование метода эталонного давления было предложено в [33]. Это недавнее усовершенствование использовало анализ узловой матрицы, чтобы сделать схему применимой к крупномасштабным сетям.

3.2.3. Расчетные/оптимизационные методы

Этот класс методов был впервые рассмотрен в [34] для размещения PRV.

Они предложили схему, основанную на минимизации установленных клапанов при минимизации давления в системах.Полученное смешанно-целочисленное нелинейное программирование было линеаризовано, чтобы реализовать эффективную вычислительную схему для решения задачи. В работе [30] задача сформулирована как задача нелинейной оптимизации со смешанными целыми числами (MINLP). Авторы предложили аппроксимацию потерь напора трубы, и предложенный ими подход выгодно отличался от EPANET. Оптимизатор внутренней точки (IPOPT) использовался в [6,23] для решения их гибридной задачи локализации и управления, сформулированной как MINLP. Их формулировка направлена на уменьшение количества клапанов при одновременном снижении давления в сети.Пониженное давление наблюдалось после решения их проблемной схемы. Двойственная проблема была дополнительно изучена и решена с использованием генетического алгоритма (ГА) [35,36]. Однако ранее в [37] был сделан вывод, что ГА, по-видимому, не дает каких-либо преимуществ по сравнению с прямым решением целочисленной задачи.

Исследования по разработке стратегий размещения PAT еще предстоит согласовать с несколькими опубликованными работами. В работе Coelho и Andrade-Campos [38] было предложено использовать численные инструменты поддержки принятия решений для оптимального выбора участков для PAT.Эта схема была основана на задаче оптимизации, сформулированной для максимизации потенциальной извлекаемой энергии. Двойная целевая функция была сформулирована в [24] для максимизации рекуперации энергии и уменьшения объема утечки. Оптимизация роя частиц была выбрана для решения задачи оптимизации и определения оптимальных мест для PAT. Плюсы и минусы трех классов методов представлены в таблице 3. Стоит отметить, что эти методы, основанные на расчетах, дали оптимальный метод с высокой стоимость вычислений по сравнению с счетным методом и эталонным методом давления.

3.3. Методы управления давлением

Для управления давлением в водопроводных сетях были разработаны различные стратегии управления, а достижения в области стратегий управления улучшили возможности управления работой и эффективностью WDN.

В целом, стратегии управления, применяемые при контроле давления в ВДС, основаны на следующих принципах, о которых сообщалось в [7].

фиксированного контроля давления на выходе
управление давлением давления
управление расходом контроль давления
контроль давления с закрытым контуром
оптимальный контроль давления

В настоящее время усилия ориентированы на схемы управления в реальном времени [39,40].Такое направление деятельности привело к необходимости совершенствования схем типа экспертной, предложенной в [41]. В указанной экспертной схеме точки измерения давления определялись как переменные состояния систем, а точки требований потребителей – как возмущение системы. Управляющими переменными экспертной системы были отдельные насосы на насосной станции. Используемая стратегия управления показана в Алгоритме 1, где условием является последовательность операций логического сравнения, а выводом является последовательность присвоений управляющим переменным.

Алгоритм 1: Правило управления экспертной системой

Работа над логическим контроллером была расширена для разработки системы водоснабжения постоянного давления [42]. Программируемый логический контроллер в сочетании с преобразователем частоты использовался для обеспечения подачи воды с постоянным давлением. Недостаток этой системы связан с тем, что потребность в воде непостоянна. Следовательно, при постоянном давлении в системе существовала возможность избыточного или недостаточного давления в сети.В целом, наиболее распространенные методы контроля, применяемые для регулирования давления, можно разделить на пять широких категорий, как показано на рисунке 2.

3.3.1. Стратегия классического управления

Классические методы управления основаны на пошаговом управлении параметрами (вкл./выкл.) или ПИД-регуляторах. Их применение может подойти для небольших систем; однако они все еще могут применяться в WDN.

ПИД-регулятор является общей стратегией для различных промышленных процессов. В [4] был предложен безпараметрический П-регулятор.Предложенный P-регулятор был основан на методе проб и ошибок для настройки параметра усиления Ko. Классический ПИД-регулятор был предложен в [43] для управления насосной системой в ВДН для регулирования давления. Однако в [44] были высказаны опасения по поводу точности и возможностей управления. Вопрос о колебаниях частоты, которые могут привести к нестационарному давлению в трубопроводе, также поднимался в [45]. В работе [46] предложен ПИД-регулятор для управления PRV для улучшения реакции системы на переходные процессы.Предложенная схема показала улучшение отклика сети.

3.3.2. Расширенные стратегии управления

Поскольку такие системы, как WDN, становятся все более сложными, могут оказаться подходящими расширенные стратегии управления с возможностью одновременного управления несколькими параметрами. Для продвижения работы, проделанной в [42], в [45] был предложен двумерный нечеткий регулятор.

Отклонение между заданным и измеренным давлением в ВДН являлось входом в контроллер, а выходом – командами системы управления.Нечеткая система также использовалась для оперативной оптимизации в [47]. С помощью этих систем было достигнуто открытие клапана и управление насосной системой. Тем не менее, необходимо, чтобы заданное давление корректировалось по мере изменения потребности в WDN. Нечеткие ПИД-регуляторы также использовались для управления давлением в [44]. Входными данными для нечеткого ПИД-регулятора были ошибка e и изменение ошибки de/dt, как показано на рисунке 3. Параметры самоадаптивного усиления Kp, Ki и Kd использовались контроллером для нахождения взаимосвязи между параметрами ПИД и входными данными. параметры.Адаптивное эталонное управление было предложено в [32,48] для достижения постоянного давления в критическом узле системы. Различные авторы предложили модель прогнозирующего управления (MPC) для управления давлением в WDN. В значительной степени MPC был полезным методом управления в различных промышленных процессах.

Это связано с его способностью преобразовать задачу управления в задачу оптимизации [49] и его полезностью в приложениях реального времени [50,51]. На рис. 4 показана базовая ПДК, предложенная в [14]. В предлагаемой схеме для моделирования динамики ВДС использовалась модель, управляемая давлением.По измерениям, проведенным в расходе ВДС, были оценены давление и расход истечения [5] и интегрированы с оптимизатором. Оптимизатор нашел оптимальные настройки давления, минимизировав целевую функцию:

минимизироватьf(q)subjectto0

(10)

где uk — индекс положения управления КД, hi — давление, связанное с узлом i, hmin — его минимально допустимое давление, а q — расход в трубе. Улучшенный MPC был разработан [52] с улучшенной моделью предиктора.В их более ранней работе в качестве модели предиктора использовалось моделирование с расширенным периодом. Однако в последней работе использовалась квазистационарная модель. В [53] предложен надежный отказоустойчивый MPC. Конструкция контроллера была сделана таким образом, чтобы после возникновения ошибки возможности оптимизации и прогнозирования не влияли.

3.3.3. Оптимальный контроль

Оптимальный контроль давления в водопроводной сети необходим для минимизации утечек [54]. Часто оптимизация формулируется для минимизации давления при множественных требованиях [35,55,56].В работе [19] задача снижения давления сформулирована как нелинейная, невыпуклая задача оптимизации. Были предложены две отдельные схемы программирования для нелинейной аппроксимации как задачи аппроксимированного линейного программирования. Их подход показал улучшение вычислительной эффективности при получении решения. Недавно в [57] была применена та же стратегия, позволяющая реагировать на различные графики спроса. В [30] была рассмотрена проблема оптимального управления давлением с помощью квадратичной аппроксимации трения в трубе.Полученная нелинейная задача была линеаризована, и полученное решение показало отклонение в 1% по сравнению с широко используемой EPANET [17]. Стоит отметить, что линеаризация задачи в конечном итоге снизила бы точность решения.

Задача управления давлением в ВДС решалась как задача нелинейной оптимизации в [58]. Было замечено, что увеличение PRV в сети привело к увеличению вычислительной нагрузки, необходимой для решения проблемы. Оптимизатор внутренней точки (IPOPT) использовался в [6, 23] для решения задачи MINLP для управления давлением.Наблюдалось снижение давления, и оптимизатору потребовалось ≈ 4,93 секунды. Строго допустимое последовательное выпуклое программирование для управления редукционными клапанами было предложено в [59]. Предложенная методология была использована для решения сформулированной задачи НЛП. Результаты показали снижение давления на 3,7%. Задача MINLP была сформулирована для максимизации восстановленной энергии и контроля давления в ВДС [60]. Схема была протестирована на тестовом примере с 25 узлами. Результаты [60] показали, что оптимизация может помочь в принятии решений при установке PAT.Некоторые исследователи отдают предпочтение использованию метаэвристических методов для решения задач контроля давления.

Для нахождения оптимальных давлений в ЖДС использовались обычные генетические алгоритмы (ГА) [61]. Алгоритм искал решение с помощью адаптивных механизмов, и он был недетерминирован. В работе [62] с помощью ГА была решена оптимизационная задача ПРВ, сформулированная как минимизация разности между максимальным и минимальным давлением в ВДС. Их результаты показали, что можно контролировать аномальные скачки давления путем оптимальной настройки параметров PRV.В работе [63] взвешенный штраф был включен в ГА для оптимизации работы WDN. Процедура оптимизации рекуперации энергии и снижения утечек с использованием ГА была разработана в [64]. Целями процедуры оптимизации были поставлены максимизация количества восстановленной энергии и процент снижения потерь. В [65] гибридный генетический алгоритм был использован для решения нелинейного программирования без производных для оптимальной настройки PAT для управления давлением. Результаты показали, что схема способна максимизировать энергию, производимую PAT.

В работах [21, 36, 66] для решения задач многокритериальной оптимизации использовался генетический алгоритм с недоминируемой сортировкой. Задачи оптимизации были сформулированы для уменьшения количества используемых клапанов, а также для определения их оптимальной работы. Однако, поскольку это были эвристические подходы, глобальная оптимальность никогда не могла быть гарантирована. Вдохновленный музыкой подход заключался в получении оптимальной настройки PRV в [67]. Эта методология показала улучшенную производительность по сравнению с генетическими алгоритмами.Метод показал время вычислений и сокращение утечек. Другой схемой, которая показала снижение вычислительных затрат, был метаэвристический подход поиска запретов, предложенный в [68].

3.3.4. Управление в реальном времени

Инвестиции в исследования в области управления давлением в реальном времени в ЖДС в последнее время набирают обороты [4,69]. В отличие от настроек давления во время работы сети, эти методы направлены на определение наилучшей настройки давления на основе непрерывных измерений.

На основании измерений устройства контроля давления (PCD) в WDN регулируются соответствующим образом с учетом требований, которые должны быть удовлетворены. Стратегии контроля давления в реальном времени могут быть основаны на классических или усовершенствованных стратегиях управления. В работе [69] предложен алгоритм логического управления для снижения избыточного и недостаточного давления, которое может существовать в сети. Их стратегия управления предполагала, что желаемое заданное значение пьезометрической высоты hsp было известно. Отклонение пьезометрической высоты h(t) от уставки затем использовали для расчета изменения Δa(t) уставки закрытия клапана.Дистанционное управление клапаном регулирования давления (PCV) в режиме реального времени в настоящее время является передовым методом управления давлением в WDN [4,40]. Этот метод позволяет собирать данные со всех узлов в сети, включая изолированные/удаленные узлы. Пропорциональные (P) регуляторы использовались в [3,4,70], а в [40] программируемое логическое управление использовалось для дистанционного управления давлением в реальном времени.

Интегральный регулятор (I) C(s)=Kis использовался в [71] для регулирования давления путем управления КВД в ВДН. Лабораторные эксперименты использовались для проверки возможностей указанного контроллера.Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) [72] в сочетании с генетическим алгоритмом представляли собой схему, предложенную в [39,73] для обеспечения поддержания уровней давления в допустимых пределах. Предложенная схема использовалась в режиме реального времени с приложением к WDN.

3.3.5. Управление без модели

Управление без модели (MFC) — это концепция, которая включает в себя методы, часто используемые для управления сложными системами с использованием ультралокальной модели сети (упрощенное представление) [74].Схема MFC не требует явного решения модели для управления управляемыми переменными систем. Как правило, они используются, чтобы избежать сложных вычислений, связанных с нелинейной системой, которые часто требуют больших затрат [74]. Хамам и Хинди [22] предложили использовать способность нейронных сетей (НС) описывать нелинейность и разработали эмулятор процедуры оптимизации.

Это показало снижение вычислительной нагрузки для управления PRV для минимизации давления, а также наблюдалось существенное снижение утечек.Подход, принятый в [75,76], заключался в том, чтобы имитировать гидравлическое решение WDN. Затем полученный эмулятор был подключен к GA для определения соответствующих настроек PRV. Хотя схемы [22, 75, 76] могли управлять КНС без явного решения гидравлической модели, изменение топологии системы сделало бы их абсолютными.

3.3.6. Резюме и сравнение результатов исследований

В таблице 4 представлены сводные данные о методах контроля. Резюме включает ограничения схем и их подходящие приложения.В Таблице 5 показаны материалы из некоторых рассмотренных источников. Охватываемые различные аспекты включают стратегию контроля, исследования периодов и включение неопределенностей. Из Таблицы 5 видно, что при оценке моделей управления не учитывались неопределенности спроса.

4. Обсуждение и предложения для будущих работ

За последние три десятилетия различные ученые занимались проблемой контроля давления.

В основном исследователи склоняются к использованию метода оптимизации для решения проблемы.К их преимуществам можно отнести возможность управления более чем одним элементом одновременно. В результате формулировка проблемы менялась с годами. от довольно предположительных предложений в [19] до моделей, включающих целостное моделирование редукционных клапанов [23]. В результате обзора возникли два важных вопроса: (1) вычислительные требования для оптимальных решений; и (2) представленные методологии не тестировались в условиях неопределенностей в WDN. Для первых обычно выполняется линеаризация нелинейности.Однако стоимость этого в точности еще не была выдвинута, что приводит к возможности компромисса между точностью и вычислениями. По последнему вопросу многопериодные симуляции были выполнены ранее [3,31]. Однако модели спроса, использованные в исследованиях, были предопределены. Хотя схемы управления дают удовлетворительные результаты, эффективность этих схем не проверялась в неопределенных условиях.

Кроме того, очевидно, что большинство методов полагаются на точность модели для получения точных настроек управления PRV.Стоит отметить, что элементы ВДС подвергаются воздействию различных условий окружающей среды. В результате неизбежно будут затронуты параметры элементов ВДН (т. е. гидравлическое сопротивление), что приведет к несоответствию реальной системы ее модели. Следовательно, использование модели для создания соответствующих настроек управления PRV может привести к неточным настройкам реальных систем WDN.

Несмотря на выдающиеся достижения в постановке задачи управления давлением, дальнейшие улучшения все еще могут быть достигнуты перед лицом различных условий, в которых работают WDN.В контексте неопределенностей в структурах спроса, вычислении решения по оптимизации и возможных несоответствиях между моделью и реальной системой следующие исследования можно рассматривать как будущие исследования.

Включение неопределенностей спроса в задачу управления для оценки ее надежности
В [77,78] были предложены различные методы моделирования прогнозной неопределенности воды. Эти схемы могут быть включены в формулировку задачи управления, чтобы можно было оценить надежность схемы управления в условиях неопределенностей.
Применение эмуляторов в контроле давления
Несмотря на наличие литературы [22,75,76] по этому аспекту, можно отметить, что эта ниша еще не согласована. Это связано с тем, что [22] разработали эмулятор для процедуры оптимизации, тогда как [75,76] разработали эмулятор для гидравлической модели. Стоит отметить, что во всех этих работах для разработки эмуляторов использовались нейронные сети с обратным распространением. Сила этого метода заключается в вычислениях, необходимых для оценки модели после ее обучения.Однако для обучения модели должны быть доступны тысячи измерений, чтобы повысить ее точность. Достижения в области машинного обучения открывают некоторые возможности для улучшения MLP с точки зрения их обучения и точности. Скорость обучения этих методов может быть исследована применительно к приложениям WDN. Глубокие нейронные сети (DNN) — это парадигмы, которые можно развернуть и изучить их пригодность для приложений WDN.
Контроллеры на основе обучения с подкреплением (RL)
Благодаря прогрессу, упомянутому в пункте 2, контроллеры на основе RL могут быть изучены для управления давлением в WDN.Сила этой схемы может быть основана на том факте, что для разработки контроллера не требуется предварительных знаний о системе. Контроллер на основе RL учится на своем опыте, когда взаимодействует с окружающей средой. Это может быть полезно, так как точность контроллера не будет потеряна в результате оценки параметров модели.

5. Выводы

Эффективный контроль давления в водопроводной сети имеет важное значение для повышения ее производительности.Эффективное осуществление давления может привести к повышению устойчивости ЖДС. В этой статье исследованы методы решения для контроля давления, которые часто применяются в WDN. Методы, обычно используемые в литературе, можно разделить на следующие категории: (1) классический контроль, (2) расширенный контроль, (3) оптимальный контроль, (4) контроль в реальном времени и (5) контроль без модели. Из этой статьи видно, что было предложено несколько методов адекватного контроля давления в ЖДС. Однако в предлагаемых методиках имеются недостатки.В случае классического контроля первым недостатком является его способность манипулировать несколькими переменными одновременно, а вторым недостатком являются колебания, наблюдаемые исследователями. Сложность вычислений, которые должны быть решены в передовых и оптимальных методах управления, вызывает серьезные опасения, поднятые в литературе. Однако они устраняют проблему множественных манипуляций с переменными. При управлении в реальном времени классические ПИД-регуляторы дополняются и используются. В результате сохраняется недостаток многовариантного манипулирования.Предложенное в литературе управление без моделей опирается только на предварительное знание WDN. Они жесткие и не могут быть использованы в случае изменения топологии сети. Кроме того, неясно, могут ли эти схемы дать благоприятный результат, если они будут проверены в неопределенных условиях.