Регулирующий клапан
Регулирующий клапан — один из конструктивных видов регулирующей трубопроводной арматуры. Это наиболее часто применяющийся тип регулирующей арматуры как для непрерывного (аналогового), так и для дискретного регулирования расхода и давления. Выполнение этой задачи регулирующие клапаны осуществляют за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение. Материал изготовления регулирующих клапанов зависит напрямую от типа рабочей среды, с которой клапан будет иметь контакт.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются специальные приводы и управление с помощью промышленных микроконтроллеров по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используются электрические, пневматические, гидравлические и электромагнитные приводы для регулирующих клапанов. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление.
Также применяются запорно-регулирующие клапаны, с помощью этих устройств осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».
Для присоединения регулирующих клапанов к трубопроводам применяются все известные способы (фланцевый, муфтовый, штуцерный, цапковый, приваркой), но приварка к трубопроводу используется только для клапанов, изготовленных из сталей.
Большинство из регулирующих клапанов весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.
По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:
- проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется;
- угловые — меняют направление потока на 90°;
- трехходовые (смесительные) — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В сантехнике такое устройство имеет название смеситель.
Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов.
Устройство и принцип действия
На поясняющем рисунке справа изображен простейший проходной односедёльный регулирующий клапан в разрезе. Где:
- B — корпус арматуры;
- F — фланец для присоединения арматуры к трубопроводу.
- P — узел уплотнения, обеспечивающий герметичность арматуры по отношению к внешней среде;
- S — шток арматуры, передающий поступательное усилие от механизированного или ручного привода затвору, состоящему из плунжера и седла;
- T — плунжер, своим профилем определяет характеристику регулирования арматуры;
- V — седло арматуры, элемент, обеспечивающий посадку плунжера в крайнем закрытом положении.
Усилие от привода с помощью штока передается на затвор, состоящий из плунжера и седла. Плунжер перекрывает часть проходного сечения, что приводит к уменьшению расхода через клапан. Согласно закону Бернулли при этом увеличивается скорость потока среды, а статическое давление в трубе падает. При полном закрытии плунжер садится в седло, поток перекрывается, и, если затвор будет полностью герметичен, давление после клапана будет равно нулю.
Конструкции регулирующих органов
Односедёльные и двухседёльные
В седёльных клапанах подвижным элементом служит плунжер, который может быть игольчатым, стержневым или тарельчатым. Плунжер перемещается перпендикулярно 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.
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.
Мембранные
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.
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.
См. также
- Гидроклапан
- Предохранительный клапан
- Обратный клапан
Примечания
- Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
- Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.
- Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Регулирующий клапан, Что такое Регулирующий клапан? Что означает Регулирующий клапан?
Reguliruyushij klapan odin iz konstruktivnyh vidov reguliruyushej truboprovodnoj armatury Eto naibolee chasto primenyayushijsya tip reguliruyushej armatury kak dlya nepreryvnogo analogovogo tak i dlya diskretnogo regulirovaniya rashoda i davleniya Vypolnenie etoj zadachi reguliruyushie klapany osushestvlyayut za schyot izmeneniya rashoda sredy cherez svoyo prohodnoe sechenie Material izgotovleniya reguliruyushih klapanov zavisit napryamuyu ot tipa rabochej sredy s kotoroj klapan budet imet kontakt Sovremennyj reguliruyushij klapan s elektricheskim privodom V zavisimosti ot naznacheniya i uslovij ekspluatacii primenyayutsya razlichnye vidy upravleniya reguliruyushej armaturoj chashe vsego pri etom ispolzuyutsya specialnye privody i upravlenie s pomoshyu promyshlennyh mikrokontrollerov po komande ot datchikov fiksiruyushih parametry sredy v truboprovode Ispolzuyutsya elektricheskie pnevmaticheskie gidravlicheskie i elektromagnitnye privody dlya reguliruyushih klapanov V sovremennoj promyshlennosti uzhe redko no vse zhe vstrechaetsya osnovnoj sposob upravleniya regulyatorami v proshlom ruchnoe upravlenie Prohodnoj zaporno reguliruyushij klapan s elektricheskim privodom Takzhe primenyayutsya zaporno reguliruyushie klapany s pomoshyu etih ustrojstv osushestvlyaetsya kak regulirovanie po zadannoj harakteristike tak i uplotnenie zatvora po normam germetichnosti dlya zapornoj armatury chto obespechivaetsya specialnoj konstrukciej plunzhera imeyushego profilnuyu chast dlya regulirovaniya a takzhe uplotnitelnuyu poverhnost dlya plotnogo kontakta s sedlom v polozhenii zakryto Dlya prisoedineniya reguliruyushih klapanov k truboprovodam primenyayutsya vse izvestnye sposoby flancevyj muftovyj shtucernyj capkovyj privarkoj no privarka k truboprovodu ispolzuetsya tolko dlya klapanov izgotovlennyh iz stalej Bolshinstvo iz reguliruyushih klapanov vesma shozhi po konstrukcii s zapornymi klapanami no est i svoi specificheskie vidy Po napravleniyu potoka rabochej sredy reguliruyushie klapany delyatsya na prohodnye takie klapany ustanavlivayutsya na pryamyh uchastkah truboprovoda v nih napravlenie potoka rabochej sredy ne izmenyaetsya uglovye menyayut napravlenie potoka na 90 trehhodovye smesitelnye imeyut tri patrubka dlya prisoedineniya k truboprovodu dva vhodnyh i odin vyhodnoj dlya smeshivaniya dvuh potokov sred s razlichnymi parametrami v odin V santehnike takoe ustrojstvo imeet nazvanie smesitel Osnovnye razlichiya reguliruyushih klapanov zaklyuchayutsya v konstrukciyah reguliruyushih organov Ustrojstvo i princip dejstviyaProhodnoj zaporno reguliruyushij klapan s elektricheskim privodom Na poyasnyayushem risunke sprava izobrazhen prostejshij prohodnoj odnosedyolnyj reguliruyushij klapan v razreze Gde B korpus armatury F flanec dlya prisoedineniya armatury k truboprovodu P uzel uplotneniya obespechivayushij germetichnost armatury po otnosheniyu k vneshnej srede S shtok armatury peredayushij postupatelnoe usilie ot mehanizirovannogo ili ruchnogo privoda zatvoru sostoyashemu iz plunzhera i sedla T plunzher svoim profilem opredelyaet harakteristiku regulirovaniya armatury V sedlo armatury element obespechivayushij posadku plunzhera v krajnem zakrytom polozhenii Usilie ot privoda s pomoshyu shtoka peredaetsya na zatvor sostoyashij iz plunzhera i sedla Plunzher perekryvaet chast prohodnogo secheniya chto privodit k umensheniyu rashoda cherez klapan Soglasno zakonu Bernulli pri etom uvelichivaetsya skorost potoka sredy a staticheskoe davlenie v trube padaet Pri polnom zakrytii plunzher saditsya v sedlo potok perekryvaetsya i esli zatvor budet polnostyu germetichen davlenie posle klapana budet ravno nulyu Konstrukcii reguliruyushih organovOdnosedyolnye i dvuhsedyolnye V sedyolnyh klapanah podvizhnym elementom sluzhit plunzher kotoryj mozhet byt igolchatym sterzhnevym ili tarelchatym Plunzher peremeshaetsya perpendikulyarno osi potoka sredy cherez sedlo ili syodla izmenyaya prohodnoe sechenie Naibolee chasto vstrechaemye dvuhsedyolnye klapany tak kak ih zatvor horosho uravnoveshen chto pozvolyaet ih primenyat dlya nepreryvnogo regulirovaniya davleniya do 6 3 MPa v truboprovodah diametrom do 300 mm pri etom ispolzuya ispolnitelnye mehanizmy menshej moshnosti chem odnosedyolnye Odnosedyolnye klapany primenyayutsya chashe vsego dlya nebolshih diametrov prohoda iz za svoego neuravnoveshennogo plunzhera Takzhe preimushestvo dvuhsedyolnyh klapanov sostoit v tom chto takoj konstrukciej gorazdo legche obespechit trebuemuyu dlya zaporno reguliruyushej armatury germetichnost s pomoshyu plunzhera imeyushego specialnyj reguliruyushij profil dlya kontakta s odnim sedlom a dlya posadki v drugoe sedlo uplotnitelnuyu poverhnost dlya bolee plotnogo kontakta Kletochnye Zatvor kletochnyh klapanov vypolnyaetsya v vide pologo cilindra kotoryj peremeshaetsya vnutri kletki yavlyayushejsya napravlyayushim ustrojstvom i odnovremenno sedlom v korpuse V kletke imeyutsya radialnye otverstiya perforaciya pozvolyayushie regulirovat rashod sredy Ranee takie klapany nazyvalis porshnevymi perforirovannymi Kletochnye klapany za schyot svoej konstrukcii pozvolyayut snizit shum vibraciyu i kavitaciyu pri rabote armatury Membrannye V klapanah etogo tipa ispolzuyutsya vstroennye ili vynesennye membrannye pnevmo ili gidroprivody V sluchae vstroennogo privoda rashod rabochej sredy napryamuyu izmenyaetsya za schyot perekrytiya prohoda v sedle gibkoj membranoj iz reziny ftoroplasta ili polietilena na kotoruyu vozdejstvuet davlenie upravlyayushej sredy Esli privod vynesen to perestanovochnoe usilie peredayotsya cherez membranu na oporu shtoka klapana a cherez nego na reguliruyushij organ kogda davlenie upravlyayushej sredy sbrasyvaetsya pruzhina vozvrashaet membranu v nachalnoe polozhenie Chtoby usiliya ot sredy i sila treniya v napravlyayushih i uplotnenii ne privodili k snizheniyu tochnosti raboty klapana v takoj armature chasto ispolzuyutsya dopolnitelnye ustrojstva pozicionery kontroliruyushie polozhenie shtoka Membrannye klapany mogut byt kak odno tak i dvuhsedyolnye Osnovnym dostoinstvom takih klapanov yavlyaetsya vysokaya germetichnost podvizhnogo soedineniya i korrozionnaya stojkost materialov iz kotoryh izgotavlivayutsya membrany chto pozvolyaet obespechit horoshuyu zashitu vnutrennih poverhnostej armatury ot vozdejstviya rabochih sred kotorye mogut byt agressivnymi Zolotnikovye V etih ustrojstvah regulirovanie rashoda sredy proishodit pri povorote zolotnika na neobhodimyj ugol v otlichie ot drugih klapanov s postupatelnym dvizheniem shtoka ili membrany Takie klapany primenyayutsya kak pravilo v energetike i imeyut alternativnoe nazvanie reguliruyushij kran tak kak po principu dejstviya prinadlezhat k kranam Sm takzheGidroklapan Predohranitelnyj klapan Obratnyj klapanPrimechaniyaPogovorim ob armature R F Usvatov Usyskin M Vitex 2005 Truboprovodnaya armatura s avtomaticheskim upravleniem Spravochnik Pod obshej redakciej S I Kosyh L Mashinostroenie 1982 Truboprovodnaya armatura Spravochnoe posobie D F Gurevich L Mashinostroenie 1981
