Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Клапан регулирующий: особенности конструкции

Опубликовано: 13.05.2020
Время на чтение: 10 мин
0
3

Виды регулирующей арматуры

В силу своих конструкционных особенностей регулирующая арматура очень походит на запорную. Поэтому зачастую данные элементы имеют одинаковую марку. Регулирующие устройства делятся на 2 типа:

  • редукционный, который работает на снижение давления рабочей среды;
  • запорно-регулирующий.

Теперь о видах регулирующей арматуры. Наиболее распространенным видом принято считать регулирующие клапаны, которые также делятся на несколько подвидов:

  • проходные;
  • угловые;
  • смесительные, обладающие трехходовой конструкцией.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

К остальным видам регулирующих устройств относятся запорно-регулирующие клапаны, регуляторы давления прямого действия, а также регуляторы уровня.

Обо всех перечисленных устройствах далее более подробно.

Разновидности и отличия

По нормативам ГОСТ 12893-2005 клапаны регулировочного типа разделены на подвиды. По форме корпуса и способу передвижения рабочих сред сконструированы такие типы элементов, как:

  • проходные;
  • угловой конфигурации;
  • многоходовые.

Клапан проходной разработан для ровных отрезков трубопроводов, не имеющих перемен направлений движения потоков. Изделия помогают сохранять скорость перемещения составов.

Угловая конструкция клапана разработана для трубопроводов, изменяющих направление движения до 90°.

Клапан с многоходовой конструкцией (с 3, 4 ходами) монтируется для распределения нескольких водопроводных потоков либо смешивания сред с разным содержанием.

Конструкции клапанов различаются материалами изготовления (сталь легитированная, чугун, латунный сплав и т.д.). Сырье выбирается по типу среды для водопроводной системы и для условий эксплуатации (температурные режимы, уровень влажности).

Для корпуса используются разные методы, такие как:

  • сварочные технологии;
  • штамповочный способ;
  • литье;
  • комбинированная технология.

По технике управления и действия изделия подразделяются на модели ручные и автоматизированные.

Ручные клапаны разработаны для труб с небольшим сечением, используются в качестве контролирующего оборудования и транспортирования веществ в бытовой сфере, жилых и общественных зданиях.

Автоматические клапаны используются на производствах и в сложных отопительных и водопроводных системах. Конструкции дополняют специализированными измерительными датчиками, помогающими определять параметры давления, распределяющими объемы водной среды. Затвор приводится в действие электроприводом или аналогами пневматического и гидравлического типа.

В зависимости от вида затворного механизма конструкции для регулировки давления в трубопроводных системах подразделяются на следующие виды:

  • седельного типа;
  • с мембранами;
  • клеточного типа;
  • золотниковые.

В клапанах седельных функции управляющего механизма клапана выполняет поршень (плунжер), который по конструкции выпускается стержневым, тарельчатым, игольчатым. Элемент перемещается через 1-2 седла арматуры и уменьшает показатели проходного сечения. Изделия односедельные монтируют в трубах малого диаметра. Элементы двухсельдельные оптимальны в магистральных системах водоснабжения и транспортировки жидкостей.

Клапан регулирующий: особенности конструкции

Клапаны клеточные помогают обеспечить регулирование и учет давления в трубе с помощью затвора в форме цилиндра с радиальной перфорацией. Разновидность устройств работает почти бесшумно с незначительной вибрацией.

Золотниковый вид разработан для регуляции характеристик перемещаемых веществ. Регуляция жидких составов осуществляется золотником, поворачивающимся на требуемый угол. При управлении не требуется дополнительных усилий, газообразные вещества и жидкости перемещаются без сопротивления. Однако клапан не подойдет для магистралей с большим давлением, т.к. не обеспечивает герметичность.

Перекрытие труб с помощью мембранного клапана выполняется с использованием прокладки из пластичной резины либо фторсодержащих полимеров. Элементы позволят предотвратить погрешности при регулировке и обеспечат фиксацию положения штока. Конструкция отличается стойкостью к появлению коррозии, химическим соединениям.

По виду крепления изделия подразделяются на:

  • фланцевые;
  • приварного типа;
  • муфтовые;
  • штуцерные.

РегулирующиеРегулирующие проходные клапаны широкого и активно используются для постоянной корректировки расхода рабочей среды от минимального до максимального уровня (регулировка идет с помощью перекрытия условного прохода). В первом случае клапан полностью закрыт, а во втором целиком открыт, обеспечивая беспрепятственный проток жидкой или газообразной среды и соответственно наибольшую подачу.

ЗапорныеЗапорные клапаны (иногда еще их называют отсечными) регулировку потоком ведут дискретно, обеспечивая свободный проход для жидкости (газа) либо его перекрытие, имея фактически два положения. Вместе с этим в закрытом положении запорные клапаны допускают небольшие по величине протечки, то нельзя говорить о полной герметичности подобного соединения и при необходимости в систему устанавливают иное запорное оборудование либо использовать другие решения при проектировании.

Предлагаем ознакомиться  Как увлажнить воздух в комнате без увлажнителя?

Схема мембранного исполнительного механизма

Запорно-регулирующиеЗапорно-регулирующие клапаны занимают промежуточное положение между первыми двумя типами, сочетая в себе преимущество первых и вторых, что делает их достаточно универсальными.

Интересно, что в западных странах все регулирующие клапаны делят на 6 классов таким образом, что чем выше его номер, тем ниже уровень протечки во время эксплуатации в закрытом положении. Последние 3 по традиционной российской классификации относят к запорным или запорно-регулирующим клапанам. Для упрощения подбора зарубежные производители при поставке продукции на российский рынок издают специальные рекомендации по выбору моделей, где приводятся взаимозаменяемые аналоги, что обеспечивает возможность выполнения необходимых условий по степени герметичности.

Особенности работы регулирующих клапанов

Регулирующие клапаны, как уже говорилось ранее, относятся к наиболее распространенным видам запорных устройств. Их основная функция – это изменение давления среды, которая проходит по определенной трубопроводной системе. Сфера применения данных устройств:

  • водопроводные системы;
  • системы газоснабжения;
  • магистрали, предназначенные для перемещения нефтепродуктов и газообразных веществ.

Материал, использующийся для изготовления этой арматуры, может быть разнообразным: латунь, чугун, сталь, высоколегированные сплавы. Выбор определенного исполнения зависит от трубопроводной системы и находящейся в ней среды.

В зависимости от особенностей работы все регулирующие клапаны делятся на 2 вида:

  • с ручным приводом, где управление происходит с помощью специально встроенного штурвала, который при необходимости нужно собственноручно вращать. Для труб с большими параметрами такой вариант практически не используется, поскольку приведение регулирующего устройства в работу требует значительных усилий;
  • с автоматическими управлением, где работа выполняется за счет встроенного гидравлического, пневматического либо электрического привода. Для обеспечения своевременного срабатывания затвора в регулирующее устройство входят датчики, которые измеряют существующее давление в системе.

Также существует классификация клапанов-регуляторов в зависимости от их формы:

  • проходные устанавливаются на прямом трубопроводе и никак не воздействуют на направление среды;
  • угловые изменяют направление среды, а значит и самого трубопровода на 90˚;
  • смесительные включают в свою конструкцию 3 патрубка, которые две рабочие среды в совместный поток.

Основное назначение запорно-регулирующих клапанов – это контроль рабочей среды в трубопроводе и изменение ее расхода. Эта регулирующая арматура может использоваться в следующих системах:

  • сети отопления и горячего водоснабжения;
  • центральные и индивидуальные тепловые пункты;
  • вентиляционная система.

Для каждого из условий существует определенный тип исполнения и используемого материала.

Виды регулирующей арматуры

Запорно-регулирующие клапаны являются универсальными регулирующими устройствами. Это объясняется тем, что они не только контролирует расход используемой в трубопроводе среды, но еще и выполняет запорную функцию, способную полностью перекрыть движение потока.

Рассмотрим принцип действия запорно-регулирующей арматуры: внутри корпуса запорный элемент перемещается благодаря вращению штока, который приводится в движение собственноручно либо при помощи предусмотренного привода. Особенностью этого регулирующего устройства является присутствие уплотнителя, благодаря которому при опускании штока происходит полная герметизация системы.

Запорно-регулирующая арматура обладает рядом достоинств, самыми главными из которых является простота в использовании и обслуживании, надежность в эксплуатации. Установка регулирующих устройств возможна не только на трубопроводы стандартного типа, но и на магистрали с нестандартными углами и поворотами. К тому же зачастую они используются для работы в агрессивных средах.

Конструкции регулирующих органов

В седёльных клапанах подвижным элементом служит плунжер, который может быть игольчатым, стержневым или тарельчатым. Плунжер перемещается вдоль оси потока среды через седло (или сёдла), изменяя проходное сечение. Наиболее часто встречаемые — двухседёльные клапаны, так как их затвор хорошо уравновешен, что позволяет их применять для непрерывного регулирования давления до 6,3 МПа в трубопроводах диаметром до 300 мм, при этом используя исполнительные механизмы меньшей мощности, чем односедёльные.

Односедёльные клапаны применяются чаще всего для небольших диаметров прохода из-за своего неуравновешенного плунжера. Также преимущество двухседёльных клапанов состоит в том, что такой конструкцией гораздо легче обеспечить требуемую для запорно-регулирующей арматуры герметичность с помощью плунжера, имеющего специальный регулирующий профиль для контакта с одним седлом, а для посадки в другое седло — уплотнительную поверхность для более плотного контакта[1][3].

Клеточные

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Предлагаем ознакомиться  Дистанционное управление отоплением загородного дома

Затвор клеточных клапанов выполняется в виде полого цилиндра, который перемещается внутри клетки, являющейся направляющим устройством и, одновременно, седлом в корпусе. В клетке имеются радиальные отверстия (перфорация), позволяющие регулировать расход среды. Ранее такие клапаны назывались поршневыми перфорированными. Клеточные клапаны за счёт своей конструкции позволяют снизить шум, вибрацию и кавитацию при работе арматуры[1][3].

Мембранные

Клапан регулирующий: особенности конструкции

В клапанах этого типа используются встроенные или вынесенные мембранные пневмо- или гидроприводы. В случае встроенного привода расход рабочей среды напрямую изменяется за счёт перекрытия прохода в седле гибкой мембраной из резины, фторопласта или полиэтилена, на которую воздействует давление управляющей среды.

Если привод вынесен, то перестановочное усилие передаётся через мембрану на опору штока клапана, а через него на регулирующий орган; когда давление управляющей среды сбрасывается, пружина возвращает мембрану в начальное положение. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, в такой арматуре часто используются дополнительные устройства — позиционеры, контролирующие положение штока.

Мембранные клапаны могут быть как одно-, так и двухседёльные. Основным достоинством таких клапанов является высокая герметичность подвижного соединения и коррозионная стойкость материалов, из которых изготавливаются мембраны, что позволяет обеспечить хорошую защиту внутренних поверхностей арматуры от воздействия рабочих сред, которые могут быть агрессивными[1][3][2].

Золотниковые

В этих устройствах регулирование расхода среды происходит при поворотезолотника на необходимый угол, в отличие от других клапанов с поступательным движением штока или мембраны. Такие клапаны применяются, как правило, в энергетике и имеют альтернативное название «регулирующий кран», так как по принципу действия принадлежат к кранам[1][3].

Принцип действия устройства основан на снижении пропускного отверстия для изменения объемов перемещаемых веществ. Регулирует поток запорный механизм, приводящийся в движение приводом. При необходимости объем перемещаемых веществ снижается, показатели давления уменьшаются.

Клапан запорный PN 16,0 МПа

Стандартный клапан для регуляции водопроводного оборудования и механизмов включает следующие обязательные элементы:

  • корпус;
  • уплотняющий блок, отвечающий за герметичность устройства;
  • узловой механизм запорный;
  • соединительный шток, объединяющий привод и запорный механизм;
  • проходное отверстие;
  • крепежные детали, фиксирующие устройство на трубопроводных путях.

Особенности конструкции определяются видом действующего механизма и типом крепления устройства к трубопроводу в жилом здании либо производственном блоке.

Регулирующие клапаны. ПромАрм. Запорная арматура.

Технические характеристики

При подборе клапанов важны параметры устройства со следующими основными элементами:

  • пропускные характеристики;
  • давление в трубопроводах (стандартное и пробное);
  • диаметр пропускного отверстия и т.д.

Пропускная способность оборудования (Kvs) должна совпадать с объемами расхода жидкости, допустимое снижение давления при температуре в 20 °C достигает 1 бар.

Показатели фактического и номинального диаметра (DN), характеристики условных проходов DN зафиксированы в ГОСТ 28338-89.

Стандартные динамические диапазоны регулировки устройств составляют 30:1 и 50:1. Усовершенствованные механизмы (пневматические) имеют показатели в 100:1.

Регуляторы давления прямого действия

Регулятор давления прямого действия необходим для того чтобы автоматически поддерживать нужный показатель перепада давления на одном из участков системы.

Регулятор давления состоит из корпуса, клапана двухседельной конструкции, крышки, дополненной сальниковым устройством, грузового механизма и исполнительного механизма мембранного типа.

Особенностью конструкции такой регулирующей арматуры является наличие сразу двух клапанов на одном штоке. Такая особенность необходима для уравновешивания показателя давления рабочей среды на клапан, и соответственно, на шток.

Оба типа регуляторов отличаются друг от друга только расположением клапанов относительно седел. Регулирующая арматура «после себя» под воздействием давления от грузового механизма благодаря клапанам образует проход в седлах. Суть работы этого регулирующего устройства достаточно проста: при поступлении рабочей среды к нему проходное сечение находится в открытом состоянии, поэтому она проходит за него в трубопровод.

Там и происходит увеличение показателя давления, которое перемещается по импульсной трубке к мембране и создает нагрузку для штока в противоположном направлении от воздействия груза, размещенного на рычаге. При достижении усилия большего, чем усилие груза движение штока будет направлено книзу и клапаны закроют отверстия в корпусе.

Предлагаем ознакомиться  Клапан для вытяжки в квартире. Обратный клапан для вентиляции своими руками: изготовление по шагам. На что обратить внимание при выборе

При настройке такой регулирующей арматуры на определенный показатель давления необходимо подобрать величину груза и его расположением на рычаге.

Отличие принципа работы регулирующей арматуры «до себя» от предыдущего вида в закрытых клапанах под воздействием имеющегося груза. Когда давление в системе увеличивается, то при передаче его через импульсную трубку на мембрану и тем самым создается усилие на шток по направлению противоположную действию груза. Это и приводит к открытию клапанов, что впоследствии ведет к выводу рабочей среды за них. А это значит, что давление в системе начинает снижаться.

Основные преимущества

  1. Надежность и долговечность.
  2. Простые конструктивные решения.
  3. Функциональность при использовании.
  4. Простота в обслуживании и ремонтных работах.
  5. Бюджетные цены.
  6. Универсальность конструкции и т.д.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Высокие показатели надежности, долговечности определяет материал изготовления. Конструкции производятся из нержавеющих сталей с антикоррозийными добавками, а также сплавов латуни, чугуна. Изделия из легитированных металлов стойки к воздействию агрессивных химических составов и высокому давлению.

Смесительный клапан для бытовых нужд

Простое конструктивное решение обеспечивает длительную эксплуатацию, эффективную работу устройства при поддержке баланса показателей рабочей среды.

Клапан можно установить на любой тип труб в жилых строениях, производственных цехах, общественных зданиях, магистралях нефтеперерабатывающих комплексов.

Регулировочные устройства помогают поддерживать необходимый температурный режим в помещении, уменьшать расход топлива.

Запорно-регулирующий вид устройства помогает упростить процесс ремонта, т.к. обеспечивает перекрытие отдельных элементов системы водоснабжения либо магистральных трубопроводов.

Функциональность изделий обеспечивает качественную работу при повышении температур, давления или пропуске агрессивных сред.

Устройство позволяет управлять потоком при авариях, сбоях в подаче топлива. Усовершенствованные механизмы снабжаются дистанционными датчиками.

Информация о регуляторах уровня

Предназначение регулятора уровня в поддержке уровня рабочей среды (жидкости) в необходимых пределах и заданной высоте. Используемый сосуд может находиться под давлением, а может соединяться непосредственно с атмосферой, что встречается значительно чаще. Такие условия характерны для резервуаров, наполненных нефтепродуктами или водой.

Поддержка показателя давления здесь на заданном уровне осуществляется за счет впуска дополнительного объема жидкости. В этом случае регулирующая арматура носит название регулятор питания. Когда жидкость выпускается из резервуара под действием избыточного давления, регулирующая арматура называется регулятором перелива.

Действующими и главными элементами в такой регулирующей арматуре являются датчик положения уровня, чаще называющийся чувствительным элементом и элемент исполнительного действия, представленный в виде клапана регулирующего или запорного действия.

Принцип работы такого приспособления основан на прекращении или регулировании подачи рабочей среды (жидкости) с помощью исполнительного устройства, работа которого зависит от командного оповещения встроенного датчика.

Для регуляторов уровня прямого действия датчик обычно представлен в виде поплавка полой шарообразной формы, подсоединенного к затвору клапана. При увеличении или уменьшении уровня воды больше установленных пределов поплавок создает подъемную силу, которая и перемещает рычаг клапана в направление, заданное для работы исполнительного механизма регулятора.

Монтаж

Работы по монтажу регулирующей системы зависят от типа устройства, материала, функционального назначения и т.д. Важно учитывать рекомендации производителя.

Общие нормативы предусматривают обязательную установку манометров до и после элемента. Важно разместить фильтр перед трубами до клапана.

Следует соблюдать предписанное положение затвора, в корпусе не допустимы скручивания, сильные сжатия, перегибы.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Муфтовое оборудование в помещениях, примыкающих к теплосетям, разрешено монтировать после утверждения в теплоснабжающей организации.

Устройство на горизонтальную трубу устанавливается электрическим приводом вверх, если инструкция не предусматривает других требований.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

При эксплуатации системы с температурой воды меньше 2 °С клапан снабжают подогревателем штока. Конструкция, предполагающая транспортировку жидкостей около 130 °С, снабжается охладителем штока.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector