байпас задвижки что это
Байпас – что это такое
Здравствуйте! Любая система, перекачивающая потоки жидких и газообразных энергоносителей, электричество, различные жидкости, электросигналы, должна иметь в своём составе резервную конструкцию. Такое устройство имеет собственное название – байпас.
Общее понятие
Байпас, буквально, – запасной путь с целью создания условий для надёжного бесперебойного функционирования какой-либо системы. Устройство начинает работать при создании аварийной ситуации или отклонении от штатного состояния.
Байпас или обходной путь встречается:
• в системах газо- и нефтепроводов;
• в конструкциях трубопроводов по перекачке жидких веществ (аммиака, бензина, молока и т.п.);
• в центральном электроснабжении;
• в системах водоснабжения и водоотведения;
• электронных устройствах и других.
Применение
На магистральных газо- и нефтепроводах обход применяется при проведении профилактических или ремонтных работ. А также в нештатных ситуациях или авариях. Временный байпас прокладывается при необходимости проведения строительных работ, например, устройства объездной автодороги. Продукт перекачки посредством автоматики направляется по резервной линии до устранения причин.
В центральном электроснабжении переключение на резервную обходную линию производится:
• при обрывах проводов;
• выходе из строя трансформатора или иного силового оборудования;
• плановых ремонтных работах и других случаях.
Система водоснабжения подобна электрическим сетям. Отличие – агрегатное состояние транспортируемого носителя. Вода перемещается по трубам под давлением. При возникновении нештатных ситуаций, как на других продуктопроводах, задействуется байпас. Жидкость направляется по резервной трубе в обход аварийного участка.
Также байпас в внутренних системах холодного водоснабжения применяется в узлах холодной воды. Здесь он используется как резервный трудопровод при снятии счетчика ХВС в поверку, либо его ремонте. Другое его предназначение в узле холодного водоснабжения — использование его при возникновении пожара в здании. По байпасу (он, как правило, большего диаметра, чем основной трубопровод) в этом случае протекает расход воды на тушение пожара.
Байпас применяется при открытии задвижек или пуске компрессора. Назначение обходного устройства – выравнивание давления до и после пускового, или запирающего устройства. Клапан при сильных перепадах просто не удастся открыть, – действует противоположная сила. Компрессор в пусковом режиме должен вырабатывать большую мощность. Создание холостого хода уравнивает силы, агрегат легче выходит на рабочий режим.
Байпас в электроснабжении
Основное назначение устройства – направить поток энергии потребителю в обход какой-либо неисправной системы. Это может быть:
• источник питания, в том числе, бесперебойный;
• система плавного запуска электродвигателя.
Обходной путь в данных случаях, временное явление. Применяется до восстановления работоспособности узлов. Переключение на резервные линии осуществляется автоматически. Переход на основной путь происходит по команде человека.
Обход в электронике
Для электронных систем, байпас несёт функцию коммутации. Сигнал, минуя блоки, поступает сразу на выход. В других случаях, строится оптимальная цепь, учитывающая необходимость задействования тех или иных электронных устройств.
Байпас полезен при отказе одного из коммутирующих устройств:
В этих случаях исполняющее устройство может коммутироваться вне зависимости от состояния электронных элементов цепи.
Байпас в системе отопления
С предохранительной защитой в виде байпаса ежедневно сталкивается множество людей, но далеко не каждый замечает её. Такое устройство есть в однотрубной системе отопления. Отличие двухтрубной – разделение прямого и обратного потока. В однотрубном контуре наличествует один поток.
Аналог из электричества: прямое соединение проводов и параллельное. При прямой подаче мощность (напряжение) снижается от потребителя к потребителю. При параллельном соединении все потребители запитаны одинаковым напряжением.
Обвод можно располагать в нескольких плоскостях:
Первый вариант применяется, как правило, для строений выше одного этажа. Второй – для одноэтажных.
• в системе нагнетательного насоса;
• между трубами радиатора.
Контур насоса
Циркуляционный нагнетатель устанавливается с целью повышения скорости потока жидкости. В отличие от самотёчной гравитационной системы, теплопотери существенно меньше, последний радиатор в цепи получает больше тепла.
Монтаж обводящего канала производится на действующий контур или вновь создаваемый. Принципиальной разницы нет. Важный момент – обеспечение запорной арматурой. Из самых доступных – обратный клапан и кран.
На первый взгляд, установка клапана позволит обеспечить автономное регулирование. Но, при сбросе давления от насоса, вода движется самотёком. Пружина клапана создаёт противодавление, преодолеть которое движущаяся жидкость не сможет.
По этой простой причине, такой вид запорной арматуры применять, без внешнего электронного управления, не целесообразно. Установка шарового крана решает эти проблемы. Управление осуществляется вручную или через электронный блок.
В первом случае, необходимо отслеживать работу циркуляционного насоса и, при пропадании электроэнергии или поломке, регулировать кран. Во втором случае, автоматическая система сама подаст сигнал на привод щарового крана.
Контур радиатора
Обводной путь в системе отопления выполняет несколько функций:
• обеспечивает равномерный тепловой поток между потребителями;
• защищает оборудование от пиковых нагрузок;
• позволяет не перекрывать отопление при ремонтных работах на части магистрали.
Байпас устанавливается рядом с радиатором при однотрубной системе подачи энергоносителя. Цель – обеспечение тепловой энергией следующего потребителя.
Без обвода, цепь представляет собой последовательную схему соединения. То есть, от радиатора к радиатору передаётся меньший тепловой поток.
По аналогии с параллельным соединением электропотребителей, тепловыделяющие элементы необходимо состыковать по подобной схеме. Тогда последний радиатор сможет получать почти такое же количество теплоты, что и первый. Это стало возможным благодаря байпасу.
При вертикальной схеме, входящая и отводная труба соединены перемычкой (байпасом). Часть теплового потока поступает в ближайший радиатор, другая движется к следующему. По подобной схеме устроена и обвязка полотенцесушителя.
Важно! Диаметр обводной трубы меньше размера основного коллектора и смещён относительно него в сторону. Цель – разделить поток на основное направление и часть направить в радиатор.
В горизонтальной схеме, байпас – центральная магистраль. Система снабжается запорной арматурой (шаровыми кранами и кранами Маевского).
Установить обводной канал можно самому или доверить работу специалисту. В любом случае, байпас полезное устройство в бытовых условиях.
Всё о сантехнике
В продолжение темы: применение байпаса, предназначение и подробный анализ.
Навигация
Словарь терминов
Рейтинг публикации: 
Ещё раз о байпасе, но более подробно
Я уже писал, несколько лет назад, что за функции выполняет байпас. Но решил более шире раскрыть эту тему. Каково его предназначение, где используется байпас и принцип работы.
Что означает байпас?
Байпас – это обводная ветка, обычно идущая параллельно основной линии. В гидравлике, байпас применяется как обводная линия, на случай ремонта оборудования, запорной арматуры, в местах, с повышенным классом надёжности.
Например, насосная станция, обеспечивающая подачу воды для охлаждения реактора или доменных печей. Там нельзя на время ремонта насоса отключить подачу воды. На таких станциях, обычно используются минимум три насосных агрегата. Когда один становится на ремонт, его перекрывают и отключают, предварительно включив параллельно в сеть резервный насос. В данном случае, байпасная линия обеспечивает непрерывность производства.
Как устроен байпас, схема его работы
Принцип работы байпаса, установленного на однотрубной системе отопления, можно увидеть на расположенной ниже интерактивной схеме. На первой схеме, мы видим работу системы отопления в режиме, с отключенным насосом.
Можно видеть, как жидкость, нагреваемая в котле, создаёт естественную циркуляцию, приподнимая шаровый обратный клапан, и движется в верх, минуя байпас.
На второй флеш-анимации выше, насос включен в работу. Приводя в движение теплоноситель, насос в несколько раз ускоряет проток жидкости по трубам системы отопления. Одновременно, потоком жидкости шаровый клапан перекрывает прямой участок трубы, тем самым препятствует закольцовыванию работы насоса.
Интересно то, что в погоне за посетителями сайта, многие перепечатывают друг у друга статьи, немного их изменив. Но многие, не понимают о чём они пишут, и получается очень большая глупость, в итоге. Не хочу никого обвинять, но ребята, хотябы постарайтесь вникать в суть дела, а то можно такого наворотить. Хочу использовать эту ситуацию, чтобы обратить ваше внимание на ошибки, допускаемые при монтаже байпасной обводки. Многие фотографии, используемые в этой статье, взяты в свободном доступе сети интернет. Анимация выше, моего собственного изготовления, копирование только с активной индексируемой ссылкой на мой сайт!
Итак, обратите внимание на фотографию снизу.
Если вы заметили, я нашел три момента, разной «степени» рекомендаций. Первая, красная стрелка вертикально, грубое нарушение! Занимаясь монтажом отопления, нужно знать, что устанавливать насос с мокрым ротором, разрешается только горизонтально расположив корпус электро-двигателя. На фото он расположен вертикально, и это место образует верхнюю точку, где обязательно будет скапливаться воздух. Через некоторое время насос перегреется и сгорит, если регулярно не производить сброс воздуха из него.
Второй момент, это ещё одна красная стрелка, справа, показывает на некорректное расположение вентиля. Подумайте, что будет, при выходе из строя насоса, как его поменять в отопительный сезон? Только сливать воду из системы. Правильным, было бы установить вентиль и фильтр в то место, куда показывает стрелка.
Синяя стрелка показывает на потёки, если их не ликвидировать, прогниёт труба.
Что новенького?
Просматривая интернет поиск, готовя эту статью, нашел для себя интересные новинки, в применении байпаса. Появились инжекционные схемы работы байпасной обводки. На фото снизу виден принцип его работы.
Кто знаком с двигателями внутреннего сгорания, тот должен ориентироваться, тот же принцип работы используется в бензиновых карбюраторах. Единственно, я бы доработал схему, и всё-таки не удалял обратный клапан. Как я попробовал дорисовать, он будет препятствовать зацикливанию работы циркуляционного насоса.
Иначе, часть потока теплоносителя будет идти в обратном направлении, по наименьшему сопротивлению (физика).
Ещё понравились различные решения байпасной линии, позволяющие использовать её в недоступных ранее местах.
Бывает так, что котёл расположен очень близко к стене, и нет места для монтажа классической версии исполнения байпаса. А тут, монтируй спокойно! Здорово, спрос – рождает предложение, закон рынка.
Применяется байпасная линия очень широко. Например, для врезки прибора учёта.
На одно стояковых системах отопления, обязательно стоят перемычки (маленький байпас), перед радиаторами отопления. При однотрубной системе отопления, в частном доме, радиаторы выполняют роль байпаса. Ещё можно привести множество специфических примеров, но тогда, каждый из них нужно тщательно объяснить, для чего используется. Но эта статья не для этих целей. Я думаю, вам понятен смысл применения байпасной линии.
Байпас в системе отопления
Что такое байпас, можно объяснить довольно просто, — это отрезок трубопровода системы водоснабжения или отопления, устанавливаемый в ключевых местах контура. Таким простым инженерным решением облегчается ремонт и обслуживание трубопроводной арматуры, насосов, повышается экономичность работы и качество обогрева помещений. При помощи байпаса можно отключить рабочий элемент системы, вернее, пустить в обход него поток теплоносителя.
Устройство байпаса
Байпас еще называют байпасным обводом, то есть, трубопроводом для перенаправления потока рабочей среды в обход определенной точки отопительной системы, где находится радиатор отопления, насос, разветвление и т.п. Обводная труба одним концом подсоединяется к входящей трубе контура, другим — к отводящей. Перед входом байпаса на участке до элемента системы монтируется запорная арматура: кран, вентиль, задвижка. Поток носителя перекрывается или полностью, или выполняется регулировка количества его поступления на прибор.
Обходные трубы сначала применяли с целью проведения ремонтов или обслуживания трубопроводных магистралей без полной остановки функционирования. В последствии это простое решение стало обязательным условием при монтаже однотрубных систем и стало называться байпасом. В двухтрубных контурах в устройстве совсем нет потребности.
Какие бывают виды байпасов
Запорную арматуру устанавливают не только после входного или перед выходным отверстием обвода, но и на нем. Относительно этой особенности, а также в зависимости от типа запорных механизмов, обходы разделяют на три вида:
Каждой разновидности свойственны свои конструкционные особенности, а также способы использования.
В вертикальных схемах разводки труб конструкции байпасов состоят из подсоединенных патрубков с тройниками, распределяющими потоки по нескольким отопительным радиаторам.
Нерегулируемый байпас
Если на обводной трубе или перед входной трубой отопительного прибора нет никаких элементов запорной арматуры, то такой байпас — неуправляемый. В таких случаях конструкция трубопровода сделана по упрощенной схеме, но предусматривающей установку в будущем дополнительных приборов отопления. После их установки уже будут задействованы байпасы. Когда проектируются новые трубопроводные системы, то подразумевается отсутствие регулирующей запорной арматуры, и расчеты производятся только с условием свободного перемещения рабочей среды без гидравлических сил.
При дальнейшей эксплуатации вносятся корректировки в расчеты. В зависимости от предназначения того или иного участка, на схемах статичных обводов устанавливают допустимые значения гидравлических давлений. В соответствии с расчетными данными подбирается оборудование с требуемыми характеристиками.
Проходное сечение обходной вертикальной трубы всегда меньше внутреннего диаметра основных магистральных разветвлений. Это необходимо для того, чтобы свободный поток теплоносителя под действием тяжести не уходил целиком в ближе расположенную обводную трубу. Если диаметры будут одинаковы, тогда большая часть рабочей среды по обходной трубе не будет доходить до отопительного прибора, а будет циркулировать перед ним.
Другие физические законы используются в горизонтальных разводках отопительных систем. Здесь расчеты делаются на стремлении горячей среды из-за меньшего удельного веса подниматься вверх. Диаметры обводных контуров в нижних разводках должны быть такие, как и сечения основных магистральных труб, а диаметры отводов к отопительным приборам — меньше. Так в регулируемых элементах системы напор увеличивается, теплоноситель распределяется по контуру более равномерно.
Байпас с ручным регулированием
Ручное управление потоком по обходной трубе осуществляется шаровыми кранами. Применяется именно такая конструкция запорного механизма, так как в открытом проходном отверстии крана не создается никаких помех, влияющих даже на незначительные флуктуации гидравлического давления. Дополнительное гидравлическое сопротивление негативно влияет на точность регулировки температурного режима. При полностью закрытом кране весь теплоноситель проходит через обвод. Это называется основным путем хода рабочей среды по системе.
На заметку: поверхностям шаровых механизмов кранов, если они не используются длительное время, свойственно прикипать одна к другой, поэтому краны нужно периодически проворачивать, даже без необходимости.
Байпасы с кранами ручной регулировки делают, как правило, в индивидуальных отопительных системах частных домов. Если запорные устройства будут установлены на обводных перемычках в многоэтажных жилых домах, то возникает риск неосторожного перекрытия поступления воды соседним потребителям. Регулируемые вручную — также применяются для обвязки гидравлических насосов в однотрубных отопительных системах.
Автоматический байпас
Обводные трубы с автоматической трубопроводной арматурой применяют для обвязки гидравлических насосов со свободным перемещением рабочей среды без перекачивающих агрегатов. В них нагнетающие насосы могут быть установлены в качестве ускорителя потока в многоэтажных зданиях для уменьшения теплопотери и увеличения КПД для более равномерного прогрева помещений.
При автоматическом управлении потоками их перенаправление происходит в зависимости от установленных температурных значений носителя без участия человеческого фактора. При работающем насосе вода проходит только через него, в это время электрический обвод перекрыт. Если насос перестает работать (при отсутствии электричества или вследствие неисправности), тогда рабочая среда проходит по обходной трубе. Поток частично или полностью перекрывают обездвиженные лопасти агрегата.
Байпасы с автоматическим управлением подразделяются на два типа:
В автоматических байпасах с клапанным распределением носителя шаровые краны врезают в обходные трубы. Так удается уменьшать гидравлическое сопротивление, чтобы обеспечить максимально свободное перемещение рабочей среды самотеком.
Работающий насос повышает давление, вследствие чего увеличивается и скорость перемещения теплоносителя, который не успев остыть устремляется обратно в магистраль. Далее, с минимальными потерями температуры, он беспрепятственно перемещается по контуру для заполнения других отопительных элементов. Чтобы не допустить обратного тока жидкости, применяются обратные клапаны.
В механизме обратного клапана есть стальной шарик, который при обратном движении рабочей среды плотно прижат в седле регулирующего устройства, а при прямом ее движении оставляет проходное отверстие открытым.
Включенный насос создает давление, и теплоноситель поджимает шарик к седлу, перекрывая прямую линию. Если насос выключается, то рабочая среда начинает проходить через обводные трубы. Следует учитывать, что клапанные обводы чувствительны к загрязнениям носителя (окалинам, ржавчине, хлопьям накипи), поэтому в них необходимо использовать фильтры. В числе трубопроводной арматуры есть специальные врезные отстойники со сменными фильтрующими элементами и сливными кранами.
Инжекционные байпасы функционируют по схеме действия гидроэлеватора. В трубу главной магистрали врезают насосный узел таким образом, чтобы входная и выходная труба байпаса имели продолжение внутри основной трубы водопроводной магистрали.
Давление от включенного насоса проталкивает часть жидкости в диффузор входной трубы, таким образом ускоряется ее циркуляция через агрегат. На выходном патрубке внутренний диаметр сужается, образуя своеобразное сопло, из которого теплоноситель с ускорением возвращается в главную трубу. С напорной струей увлекается остальная рабочая среда; ей передается кинетическая энергия напора. Ускоряется весь поток в основной линии, и вода в магистрали продолжает движение, но уже с ускорением. Обратные токи в таких случаях не исключаются. При выключенном насосе рабочая среда движется через обвод непринудительно.
В тепломагистралях с инжекционными байпасами импульс перемещению жидкости передается от энергии напора. Здесь также запорное оборудование требует поддержания чистоты рабочей среды при помощи фильтров.
Назначение байпасных участков
В обводных трубопроводах сохраняется циркуляция теплоносителя в случаях выхода из строя насосного агрегата, или во время отсутствия электроснабжения. Любой отопительный элемент, находящийся под управлением байпасом, можно отключить или вовсе отсоединить от общей магистрали, направив поток по обходной трубе путем закрытия кранов на входном и выходном патрубках. Таким образом при плановом обслуживании отопительной системы, нет необходимости ее отключать и полностью сливать жидкость.
В индивидуальных отопительных системах частных домов обводы используются для:
При обвязке циркуляционного насоса обвод выполняет функцию основного трубопровода. Поэтому именно в обходную трубу врезают запорную арматуру, а не на входных или выходных патрубках. Только таким способом монтажа можно исключить рециркуляцию носителя.
Обводы для радиаторов отопления
Обходные трубы применяют исключительно в однотрубных системах, так как в коллекторных разводках и двухтрубных системах радиаторные батареи подсоединяются к подающей магистрали параллельно, и на них теплоноситель поступает с одинаковой температурой. На работоспособность всей системы не будет влиять нарушение функционала какого-либо одного отопительного контура, если установлены отсекающие краны.
В последовательно подключенных радиаторных батареях в однотрубной системе вода быстрее охлаждается в процессе прохождения по всем контурам. На выходе она будет тем холоднее, чем больше теплоотдача радиатора. Но, если в однотрубной системе байпасов нет, тогда ближние к основной магистрали батареи будут принимать максимум тепла (будут чрезмерно горячими), а последние — лишь слегка нагретыми. Соединенные перемычкой обратная и подающая трубы разделяют на две части поток рабочей среды, один из которых отдает тепло в помещение, а второй, сохраняя температуру, поступает через обходную трубу к следующей батарее. С байпасами вся цепь радиаторов будет работать равномерно с одинаковой температурой как на ближнем к основной магистрали отопительном приборе, так и на дальнем.
Байпас в обвязке насоса
Подключение циркуляционных насосов в байпасы целесообразно в системах с самотечным перемещением рабочей среды. В схеме предусматривается разгонный коллектор, используются определенные диаметры труб, соблюдаются углы наклона. Благодаря насосам, повышается эффективность работы при отоплении домов в северных регионах, где температура окружающей среды может опускаться ниже 30°С. Однако здесь следует учитывать то обстоятельство, что принудительных системах отопления эффективность обогрева будет сведена практически к нулю, если насос выйдет из строя или отключат централизованную подачу электроэнергии. Чтобы исключить таких случаях проблему с отоплением, лучше сразу позаботиться об автономной системе энергообеспечения, а сами насосы устанавливать не на байпасах, а на основной магистрали.
Подключенный насос на обводе предотвращает противоток теплоносителя и его перемещение по замкнутому кругу, поддерживая таким образом его высокую температуру. Но даже при наличии в обводе насоса, в него необходимо врезать обратный клапан, который также предотвратит конвекционное реверсное перемещение рабочей среды. В инжекционном, обратное движение теплоносителя исключается.
Гидравлический насос можно установить на байпас самостоятельно, но в продаже есть и готовые насосные узлы. Разводка труб делается так, как позволяет свободное место.
Байпас в разводке систем теплых полов
Байпас в системе теплого пола, это часть его смесительного узла. Обводная труба работает постоянно, благодаря чему обеспечивается правильное функционирование теплого пола.
Если в подающей трубе температура теплоносителя достигает 80°С, то через байпас на контур пола вода подается уже с рабочей температурой 40-45°С. Чтобы теплоноситель для пола подготавливался правильно, в смесительном узле применяется трехходовый клапан, пропускающий строго нужное количество нагретой воды. Оставшийся теплоноситель проходит через байпас, смешивается с остывшей водой из коллектора и направляется по магистральной трубе к котлу.
Функция трехходового клапана — дозировано пропускать рабочую среду для нагрева, а избыток возвращать по байпасу в магистраль.
Байпас в отопительной системе с твердотопливным котлом
В такой обвязке байпас исполняет ключевую роль — формирует малый контур перемещения рабочей среды. Одной стороной обвод подсоединяется к подающей трубе, другой — к трехходовому клапану на обратном патрубке. Вода, возвращающаяся от теплоотдающего контура, смешивается в клапане с горячей водой из байпаса. Поэтому к котлу поступает жидкость с температурой около 50°С.
К твердотопливному котлу такую обвязку делать необходимо, так как от холодной воды на его стенках будет образовываться конденсат, что чревато быстрой коррозией и преждевременным выходом котла из строя.
Заключение
Как видим, простой отрезок трубы может исполнять ключевую роль в эффективности систем тепло обеспечения. Байпас распределяет поток рабочей среды так, чтобы обеспечить должную температуру теплоносителя на все радиаторные батареи независимо от их расположения относительно основной магистрали. При помощи обводных труб можно обслуживать отопительные контуры и ремонтировать их нагревательные элементы без необходимости остановки работы всей системы.