Клапан регулятор витрати

Клапан регулювання витрати

Регулюючий клапан

Регулюючий клапан - один з конструктивних видів регулюючої трубопровідної апаратури. Це найбільш часто вживаний тип регулирующей апаратури як для непрервного (аналогового), так і для дискретного регулювания расходу и тиску. Виконання цієї завдачі регулюючі клапани здійснюють за рахунок зміни витрати середовища через свій прохідний перетин. У залежності від призначення і умов експлуатації застосовуються різні види управління регулюючою арматурою, частіше за все при цьому використовуються спеціальні приводи і управління за допомогою промислових мікроконтролерів по команді від датчиків, які фіксують параметри середовища в трубопроводі. Використовуються електричні , пневматичні , гідравлічні і електромагнітні приводи для регулюючих клапанів. У сучасній промисловості рідко, але трапляється - ручне управління.

Також застосовуються запірно-регулюючі клапани, за допомогою цих пристроїв здійснюється як регулювання по заданій характеристиці, так і ущільнення затвора за нормалною герметичностю для запірної апаратури, що забезпечується спеціальною конструкцією плунжера, який має профільну частину для регулювання, а також ущільнювальну поверхню для щільного контакту з сідлом в положенні «закрито».

Для приєднання регулюючих клапанів до трубопроводах застосовуються всі відомі способи ( фланцевий, муфтовий, штуцерний, цапковий, приварюванням ), але приварювання до трубопроводу використовується тільки для клапанів, виготовлених з сталей.

Більшість з регулюючих клапанів вельми схожі по конструкції з запірними клапанами, але є і свої специфічні види.

По напрямку потоку робочого середовища регулюючі клапани діляться на:

• прохідні - такі клапани встановлюються на прямих ділянках трубопроводу, в них напрямок потоку робочого середовища не змінюється;
• кутові - змінюють напрямок потоку на 90 ° ;
• триходові (змішувальні) - мають три патрубки для приєднання до трубопроводу (два вхідних і один вихідний) для змішування двох потоків середовищ з різними параметрами в один. У сантехніці такий пристрій має назву змішувач.

Будова

Будова

На пояснюючому малюнку праворуч зображений найпростіший прохідний односідельний регулюючий клапан у розрізі. Де:

B - корпус арматури;

F - фланець для приєднання арматури до трубопроводу.

P - вузол ущільнення, що забезпечує герметичність арматури по відношенню до зовнішнього середовища;

S - шток арматури, що передає поступальний зусилля від механізованого або ручного приводу затвору, що складається з плунжера і сідла;

T - плунжер, своїм профілем визначає характеристику регулювання арматури;

V - сідло арматури, елемент, що забезпечує посадку плунжера в крайньому закритому положенні.

Зусилля від приводу за допомогою штока передається на затвор, що складається з плунжера і сідла.Плунжер перекриває частину прохідного перерізу, що призводить до зменшення витрати через клапан. Згідно із законом Бернуллі при цьому збільшується швидкість потоку середовища, а статичний тиск в трубі падає. При повному закритті плунжер сідає в сідло, потік перекривається, і, якщо затвор буде повністю герметичний, тиск після клапана дорівнюватиме нулю

Конструкції регулюючих органів

Односідельним і двосідельними

У сідельних клапанах рухомим елементом служить плунжер, який може бути голчастим, стрижневим або тарілчастим. Плужер переміщається уздовж осі потоку середовища через сідло (або сідла), змінюючи прохідний перетин. Найбільш часто зустрічаються - двосідельними клапани, так як їх затвор добре урівноважений, що дозволяє їх застосовувати для безперервного регулювання тиску до 6,3 МПа в трубопроводах діаметром до 300 мм , при цьому використовуючи виконавчі механізми меншою потужності , ніж односідельні. Односідельні клапани застосовуються найчастіше для невеликих діаметрів проходу через свого неврівноваженого плунжера. Також перевага двосідельними клапанів полягає в тому, що такою конструкцією набагато легше забезпечити необхідну для запірно-регулюючої арматури герметичність за допомогою плунжера, що має спеціальний регулюючий профіль для контакту з одним сідлом, а для посадки в інше сідло - ущільнювальну поверхню для більш щільного контакту.

Клітинні

Затвор клітинних клапанів виконується у вигляді порожнього циліндра , який переміщається всередині клітини, що є направляючим пристроєм і, одночасно, сідлом у корпусі. У клітці є радіальні отвори ( перфорація ), що дозволяють регулювати витрату середовища. Раніше такі клапани називалися поршневими перфорованими. Клітинні клапани за рахунок своєї конструкції дозволяють знизити шум , вібрацію та кавітацію при роботі арматури.

Мембранні

У клапанах цього типу використовуються вбудовані або винесені мембранні пневмо-або гідроприводи. У випадку вбудованого приводу витрата робочої середовища безпосередньо змінюється за рахунок перекриття проходу в сідлі гнучкою мембраною з гуми , фторопласту або поліетилену , на яку впливає тиск керуючої середовища. Якщо привід винесено, то перестановочне зусилля передається через мембрану на опору штока клапана, а через нього на регулюючий орган; коли тиск керуючої середовища скидається, пружина повертає мембрану в початкове положення. Щоб зусилля від середовища і сила тертя в напрямних і ущільненні не приводили до зниження точності роботи клапана, в такій арматурі часто використовуються додаткові пристрої - позиціонери, контролюючі положення штока. Мембранні клапани можуть бути як одно-, так і двосідельними. Основною перевагою таких клапанів є висока герметичність рухомого з'єднання і корозійна стійкість матеріалів, з яких виготовляються мембрани, що дозволяє забезпечити хороший захист внутрішніх поверхонь арматури від впливу робочих середовищ, які можуть бути агресивними.

Золотникові

У цих пристроях регулювання витрати середовища відбувається при повороті золотника на необхідний кут, на відміну від інших клапанів з поступальним рухом штока або мембрани. Такі клапани застосовуються, як правило, в енергетиці і мають альтернативну назву «регулюючий кран», тому що за принципом дії належать до кранів.

Література

• 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.

Посилання

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%BD

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%BD

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%BD