Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Запорно-регулирующие вентили: виды и применение

Запорно-регулирующие вентили: виды и применение

Запорно-регулирующий вентиль — это арматура трубопроводной системы, предназначенная для регулировки потока рабочей жидкости вплоть до полного перекрытия подачи. Такие устройства действуют в сетях водопровода, газоснабжения и радиаторного отопления.

Вентили или клапаны (более современное название) ввиду простоты и надежности конструкции широко распространены во всех сферах хозяйствования, промышленности и в быту. Они используются для работы как с жидкими, так и с газообразными веществами.

Описываемые устройства дешевле применять в трубопроводах сравнительно небольших диаметров, поскольку с ростом проходного сечения значительно увеличиваются усилия по управлению клапаном. В этой связи их конструкции необходимо существенно усложнять, чтобы обеспечить заданную надежность посадки затвора клапана в седло.

Существует различие между запорной, регулирующей и запорно-регулирующей арматурой.

В запорном клапане запирающий элемент может находиться в одном из двух положений — «открыто» или «закрыто». В регулирующих устройствах рабочим положением считается любая из возможных степеней открытия. Запорно-регулирующие приборы совмещают обе функции.

Клапан запорно регулирующий ручной

Подождите, идёт загрузка.

Регулирующие клапаны предназначены для управления жидкими и газообразными потоками нефти, нефтепродуктов, газа, пара, воды и других сред, перекачиваемых по трубопроводам. Несмотря на то, что конструкции клапанов довольно разнообразны, все их можно разделить на три типа: регулирующие, запорные и запорно-регулирующие. Клапаны первого типа предназначены для непрерывного изменения расхода регулируемой среды от самого маленького (клапан полностью закрыт) до самого большого (клапан полностью открыт). Если клапан осуществляет только дискретное регулирование (открыт / закрыт), то такой клапан принято называть запорным. При этом, если перемещение из одного состояния в другое осуществляется быстро (меньше 2 сек.), такой запорный клапан называют еще отсечным.

Как у регулирующих, так и у запорных клапанов возможны небольшие протечки регулируемой среды при закрытом положении клапана. Величины этих протечек регламентируются соответствующими стандартами. При этом, протечки у запорных клапанов значительно меньше, чем у регулирующих. Если протечки у регулирующего клапана удается снизить до уровня допустимых протечек запорного клапана, то такой клапан называют запорно-регулирующим.

Все клапаны построены по модульному принципу и содержат три основных модуля:

  • корпус
  • дроссельный узел
  • привод клапана.

Корпус клапана (проходной или угловой) выполняется из углеродистой, хладостойкой или коррозионностойкой стали. Стандартное соединение с трубопроводом фланцевое. Возможно иное исполнение присоединительных мест (под приварку или муфтовое).

Клапан может быть с пневматическим, ручным или электрическим приводом. Пневматический привод можно комплектовать ручными дублерами (верхним или боковым) и дополнительными приборами (фильтром-редуктором, электропневмоклапаном, концевыми выключателями, позиционерами). Все пневмоприводы имеют возвратные пружины, позволяющие автоматически закрыть (или открыть) клапан при отключении давления питания.

Таким образом, клапаны с корпусами одного вида могут принципиально отличаться друг от друга только конструкцией дроссельного узла.

Читайте так же:
Гайка для заточки сверл видео

Конечно, для практики важны все элементы клапанов, но только дроссельные узлы чаще всего являются камнем преткновения ремонтных служб на всех заводах: то в них возникает вибрация, то они не закрываются, то их заклинивает или разъедает эррозия и абразив. А всех этих бед можно избежать за счет правильного подбора конструкции дроссельного узла, его параметров и материалов.

Универсальных решений на все случаи жизни сегодня нет. Однако из известных подходов к конструкциям дроссельных узлов, наиболее перспективной, на наш взгляд, является идея выполнения дроссельного узла в виде отдельного блока, который вставляется в корпус клапана (1) на прокладках (2; 3; 4) и фиксируется крышкой (5) корпуса. Такая конструкция дроссельного узла часто называется клеточной или клетковой, т.к. основным ее элементом является перфорированная втулка (6), в которой перемещается подвижный элемент дроссельного узла – плунжер (7). Перемещение плунжера осуществляется при помощи штока (8) клапана, который выведен наружу через подпружиненные V-образные фторопластовые кольца (9) в крышке корпуса клапана и соединяется с каким-либо исполнительным механизмом (пневматическим, ручным, электрическим и т.д.).

Втулки изготавливаются из коррозионностойких сталей аустенитного иили аустенитноферритного классов. Для повышения стойкости поверхности втулок к задирам и разрушению от кавитации их внутренняя поверхность может наплавляться различными стеллитами. В ряде случаев втулки изготавливаются из дисперсионнотвердеющих сплавов, которые сами обладают повышенной твердостью и, как следствие, повышенной износостойкостью и сопротивляемостью задирам. Плунжера и седла дроссельного узла также изготавливаются из коррозионностойких сталей и их поверхности наплавляются стеллитом.

Для клапанов с малыми проходами и рассчитанными на большие перепады давления, возможно изготовление седла и плунжера целиком из стеллита.

Изменяя форму и размеры втулки, диаметр седла клапана, вид и форму плунжера, а также конструкцию опоры, центрирующую плунжер при его поступательном движении, можно получить большое разнообразие конструкций дроссельных узлов.

При этом постоянно присутствующая в конструкции перфорированная втулка не сужает конструктивных возможностей, т.к. она только «организует» фиксацию седла, дает дополнительную опору плунжеру, может служить делителем потока и т.д. , а весь дроссельный узел всегда остается отдельным блоком. Это очень важно, т.к. такая конструкция обладает целым рядом достоинств :

  • возможность снятия дроссельного узла для ремонта или замены без снятия всего клапана с трубопровода
  • возможность прецизионной сборки дроссельного узла в целом при его изготовлении или восстановительном ремонте
  • возможность изготовления дроссельного узла из более коррозионно- и эррозионно-стойких материалов, чем корпус клапана
  • возможность использовать с одним корпусом различные по конструкции дроссельные узлы, ориентированные на применение в конкретных условиях и с конкретными средами.
Читайте так же:
Как снять прикипевшую клемму с аккумулятора

Применяются более 10 конструктивных вариантов втулок и около 20 конструкций плунжеров. Конкретные комбинации втулка – седло – плунжер выбираются исходя из условий эксплуатации клапана: перепада давления, типа регулируемой среды и ее температуры, наличия мехпримесей, величины пропускной способности, вязкости среды и т.д. Такой выбор осуществляется на основе данных опросных листов.

В качестве примеров, приведены наиболее различающиеся конструктивные решения дроссельных узлов с уплотнением в затворе «металл-металл». При этом все они выполнены в едином моноблоке клеткового типа.

Регулирующий клапан с клетковым дроссельным узлом

Подождите, идёт загрузка.

На рис. представлен, можно сказать, классический тип выполнения такого дроссельного узла. Перфорация клетки – количество отверстий, их расположение и форма, определяют величину пропускной способности клапана и его характеристику регулирования – линейную или равнопроцентную. Разгруженный по давлению плунжер имеет дополнительную уплотняющую поверхность в своей верхней части, т.е. в целом дроссельный узел двухседельный, но в отличии от обычных двухседельных клапанов здесь седла не равнозначны. Нижняя кромка плунжера запирает основное седло, а верхнее седло служит только для уменьшения суммарных протечек клапана в закрытом состоянии. Такая конструкция дроссельного узла применяется только для регулирующих клапанов (тип РК) и стабильно обеспечивает протечки в закрытом состоянии менее 10-3·Kvy. Для клапанов малых Dу возможно обеспечение не более 10-4·Kvy протечек.

Дроссельный узел с радиальным уплотнительным кольцом

Подождите, идёт загрузка.

В конструкции, представленной на рис., верхнее седло на плунжере заменено уплотнительным кольцом из эластомерного или графитоподобного материала в зависимости от температуры рабочей среды. С эластомерным уплотнительным кольцом такие дроссельные узлы обеспечивают протечки (10-4 ? 10-5)·Kvy, в зависимости от тщательности исполнения и размера клапана. Применяется на клапанах типа ЗК и ЗРК (на рис. 2 изображена клетка для клапана типа ЗРК).

Дроссельный узел с профилированным плунжером

На рис. представлен клетковый дроссельный узел с профилированным плунжером «пробкового типа», предназначенный для работы с загрязненными средами. Как видно из рисунка клетка максимально раскрыта, плунжер не разгружен по давлению и имеет дополнительную опору внутри клетки. Клапаны с такими дроссельными узлами обеспечивают протечки 10-5·Kvy и могут работать как при низких, так и при высоких температурах. В связи с тем, что плунжер не разгружен, применение таких дроссельных узлов ограниченно усилиями, развиваемыми приводами. Как правило, это клапаны с небольшими Dу (до 80) и на небольшой перепад давления. Используются в клапанах типа ЗК и ЗРК.

Пилотный дроссельный узел

Подождите, идёт загрузка.

На рис. представлена конструкция «пилотного» дроссельного узла. Плунжер, разгруженный по давлению, снабжен пилотным клапаном, который отсекает камеру разгрузки при закрытом клапане. Поскольку плунжер пилотного клапана и основной плунжер механически развязаны, то для таких дроссельных узлов обеспечиваются протечки в закрытом состоянии 10-5·Kvy (также как и в неразгруженном дроссельном узле на рис. 3). К недостаткам пилотных дроссельных узлов следует отнести то, что эта конструкция допускает одностороннюю подачу среды – только на плунжер, и то, что дроссельный узел начинает стабильно работать только с 3% хода плунжера. Такие дроссельные узлы успешно работают как при низких, так и при высоких температурах. Применяются в клапанах типа ЗК и ЗРК.

Читайте так же:
Как спаять медь и латунь

Многоступенчатый дроссельный узел

Подождите, идёт загрузка.

На рис. представлена конструкция многоступенчатого дроссельного узла, работающего при больших перепадах давления на клапане. По сравнению с одноступенчатым дроссельным узлом данная конструкция позволяет существенно уменьшить эррозионный износ деталей дроссельного узла. Может работать как при низких, так и при высоких температурах. Применяется на клапанах типа РК и ЗРК.

Конструкции регулирующих органов

Односедёльные и двухседёльные

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

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

Skisse seteventil.jpg

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] .

Читайте так же:
Какой аккумуляторный инструмент выбрать

Золотниковые

В этих устройствах регулирование расхода среды происходит при повороте золотника 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] .

Регулирующие клапаны давления с электроприводом

Клапаны давления различаются по типу управления. Ручные устройства имеют ступенчатое регулирование. Их работа основана на пневматических, мембранных и электрических приводах.

Клапаны ручные регулируют поток воздуха линейно за счет изменения диаметра прохода и количества поступающего вещества. Самыми распространенными регулирующими клапанами являются устройства с пневмоприводном. Они в своей конструкции имеют пружины или грузы. В зависимости от положения, в котором находится затвор (закрытом или открытом), происходит регулировка давления. Пневматические клапаны часто ставятся на оборудование с односторонним потоком.

Клапаны с электроприводом предназначены для дистанционного управления, поэтому включение, отключение, регулирование потока можно осуществлять удаленно. Система дистанционного управления становится все более и более актуальной, в связи с активным расширением трубопроводных сетей. Она позволяет равномерно распределять потоки внутреннего вещества по трубам и существенно экономить потребление ресурсов.

Цена на клапаны запорно-регулирующие с электроприводом зависит от места его установки, от материалов изготовления и покрытия, от сложности конструкции трубопровода.

Классификация запорной арматуры

Различают несколько типов арматуры по функциональности:

  • Запорная, обеспечивающая полное перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе. Это задвижки, заслонки, краны и вентили. Они обеспечивают герметичность системы при перекрытии среды, а также беспрепятственное прохождение рабочего вещества при открытии проходного отверстия.
  • Регулирующая, обеспечивающая требуемые значения характеристик системы, контролирующая расход рабочей среды. Такие устройства могут менять температуру потока, его давление, состав и даже концентрацию веществ. К ней относятся клапаны, вентили, регуляторы, отводчики конденсата и дроссельные заслонки.
  • Предохранительная, защищающая систему от аварийных ситуаций. Она срабатывает при чрезмерном повышении давления в системе.
  • Аварийная (защитная), срабатывающая при аварии в системе. Позволяет защитить другие участки трубопровода от распространения проблемы.
  • Фазоразделительная, позволяющая удалять посторонние вещества (находящиеся в другой фазе) из потока. Например, конденсат, масло, пузырьки воздуха и т. п.
  • Смесительная, обеспечивающая распределять и направлять рабочие жидкости.
Читайте так же:
Как сделать простую коптильню в домашних условиях

Другая классификация — по типу управления. Различают управляемые аппараты, у которых имеется ручной или механический привод. Практически все трубопроводные системы с Ду менее 400 мм оснащаются арматурой с ручным управлением. Другой вариант — автоматические конструкции. В этом случае регулировка потока среды производится без участия человека. Устройства работают от самого потока, либо от установленных датчиков.

По условному давлению запорно-регулирующие агрегаты делятся следующим образом:

  • Вакуумные, позволяющие изолировать часть труб от общей откачки системы.
  • Устройства низкого давления (бытовые модели), у которых предельное значение давления составляет 1,6 МПа.
  • Арматура среднего давления с показателями до 10 МПа.
  • Устройства высокого и сверхвысокого давления. Такие изделия монтируются на магистральные линии и трубопроводные системы с чрезмерно высокими значениями давления среды.

Последняя классификация — по способу монтажа на трубопровод.

  • Муфтовое подсоединение чаще всего используется в бытовых трубопроводных системах, ЖКХ, при подсоединении сантехнических устройств. Его используют на трубах с номинальным сечением до 80 мм и давлением до 10 атм.
  • Фланцевый монтаж — более популярный метод подсоединения арматуры к трубопроводу. Он позволяет стяжку болтами/шпильками и обеспечивает надежное герметичное соединение, которое можно разобрать при необходимости.
  • Приварной метод гарантирует полную герметичность подсоединения, но не позволяет снять арматуру без повреждения трубопровода для ремонта или прочистки. Такой способ применяют в трубопроводных линиях, транспортирующих опасные вещества.
  • Цапковый способ позволяет подсоединять арматуру (малого Ду) к трубопроводам, работающим под высоким давлением.
  • Штуцерное подсоединение применяют для арматуры диаметром до 15 мм. Это популярный способ монтажа измерительных приборов, манометров и т. п. Применяется в лабораториях.

Принцип работы

Принцип действия клапана с электроприводом во много схож с работой обычного вентиля. Отличают их способ управления и функциональность.

По принципу действия выделяют перекрывающие, смешивающие или разделяющие магистральный поток устройства.

К перекрывающим агрегатам относят двухходовые седельные затворы, широко применяемые в коммунальных тепловых сетях.

Для смешения и разделения потока используют трёхходовые варианты, имеющие три патрубка для подсоединения к магистрали.

Где купить регулирующие клапаны

Компания СтальЭнерго-96 реализует широкий ассортимент трубопроводной арматуры оптом или в розницу. Чтобы оставить заявку на регулирующие клапаны позвоните по телефону 8 (800) 777-18-96. Наши специалисты помогут подобрать изделия с нужными характеристиками, расскажут о скидках, ответят на все интересующие вас вопросы. Организуем доставку в любой российский регион, страны ближнего зарубежья. Оплата наличными или безналичный расчет. Ознакомиться со всем ассортиментом продукции, предлагаемой нашей компанией можно на главной странице. Особенно вас могут заинтересовать стальные задвижки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector