Регулировочный клапан — разновидность трубопроводной арматуры, предназначенная для непрерывного либо дискретного изменения давления транспортируемой рабочей среды посредством уменьшения своего проходного сечения. В данной статье мастер сантехник рассмотрит конструктивные особенности и принцип действия регулировочных клапанов. Вы узнаете их разновидности, маркировку и способы монтажа.
Регулирующий клапан является наиболее распространенным типом арматуры для изменения давления циркулирующей по трубопроводу среды. Такие конструкции используются в промышленных и бытовых системах водоснабжения, газоснабжения и магистралях для транспортировки нефти и газа.
Также существует клапан запорно-регулирующий, который позволяет не только изменять расход подачи, но и полностью перекрывать циркуляцию среды. В такой арматуре в качестве запорного механизма применяется плунжер, профильная часть которого при перемещении изменяет сечение проходного отверстия, а при полном контакте с седлом, за счет уплотнительных поверхностей, обеспечивает герметичность отсечения.
Регулировочный клапан может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна, высоколегированных сплавов либо латуни. Выбор материалов непосредственно зависит от типа рабочей среды, с которой будет контактировать арматура.
Ранее на рынок поставлялись исключительно клапаны с ручным приводом, управление которыми осуществлялось за счет вращения вентиля. Такие конструкции, ввиду необходимости прикладывания значительных усилий, не использовались на трубопроводах больших диаметров (свыше 150 мм).
В современной практике такие конструкции используются в бытовой сфере, тогда как в промышленности широкое распространение получили аналоги с автоматическим управлением. Автоматический клапан регулятор комплектуется датчиками, которые фиксируют уровень давления в системе, и в соответствии с заданным алгоритмом действий изменяют расход рабочей среды посредством перемещения затвора электрическим, гидравлическим либо пневмоприводом.
В зависимости от формы корпуса клапаны делятся на следующие типы:
- Проходные — не меняют направление движения рабочей среды, монтируются на прямых участках трубопровода;
- Угловые — изменяют направление трубопровода на 900;
- Трехходовые — корпус укомплектован тремя патрубками (2 — входные, 1 — подающий), используются для смешивания двух видов рабочей среды в один поток.
Также классификация выполняется по способу фиксации клапанов на трубопроводе, согласно которому арматура может быть приварной, фланцевой, муфтовой либо штуцерной.
В бытовой эксплуатации наиболее распространены муфтовые конструкции, стыкующиеся с трубами посредством резьбового соединения. В промышленности — фланцевые и приварная арматура.
Особенности конструкции и принцип действия
В качестве примера рассмотрим клапан регулирующий фланцевый проходного типа, конструкция которого приведена на изображении.
 |
На схеме представлены следующие узлы компоновки:
|
Принцип работы арматуры достаточно прост — шток передает исходящее от привода усилие на плунжер, который опускается и изменяет сечение пропускного отверстия, вследствие чего уменьшается объем проходящей через клапан жидкости либо газа. Это приводит к падению уровня давления в трубопроводе и росту скорости перемещения рабочей среды. Если плунжер полностью перекрывает пропускное отверстие давление в системе стает нулевым, при условии полной герметичности контактирующих узлов.
Разновидности регулирующей клапанов
В зависимости от конструкции регулирующих органов, арматура разделяется на:
- Седельную;
- Клеточную;
- Мембранную;
- Золотниковую.
Седельный клапан, в свою очередь, может иметь 1 либо 2 седла. Односедельная арматура имеет одно пропускное отверстия, такие конструкции устанавливаются на трубопроводы малых диаметров (до 150 мм). 2-ух седельный клапан имеет преимущество в плане уравновешенного плунжера, он может эксплуатироваться в системах с давлением до 6.5 МПа и диаметром до 300 мм. Запорный плунжер может выполняться в стержневой, тарельчатой либо игольчатой конфигурации.
В арматуре клеточного типа затвор имеет форму полого цилиндра, перемещающегося внутри отверстия — клетки, которая одновременно выступает в качестве направляющего устройства и пропускного узла. Сам цилиндр обладает радиальной перфорацией, за счет которой выполняется регулировка давления в трубопроводе. Особенности конструкции клеточной арматуры обеспечивают минимальный уровень шума и вибрации при работе клапана.
В отличие от седельных и клеточных клапанов, которые могут комплектоваться ручным приводом, мембранная арматура выпускается исключительно с пневматическими либо гидро-приводами. Затвором в ней служит эластичная резиновая мембрана (реже — мембрана из фторопласта). Привод может быть вынесенным либо встроенным.
Поскольку гибкость мембраны может ставать причиной погрешностей в регулировке давления, клапан комплектуется дополнительным узлом — позиционером, контролирующим пространственное положение соединяющего мембрану с приводом штока. К преимуществам мембранных конструкций относится устойчивость резинового затвора к химически агрессивным средам и коррозии, что позволяет использовать такую арматуру на трубопроводах химической промышленности и транспортирующих нефтепродукты линиях.
Золотниковый клапан регулирует уровень давления рабочей среды за счет поворота затвора (золотника) на определенный угол, что приводит к частичному открытию либо закрытию пропускного отверстия. По принципу действия такая арматура схожа с обычными шаровыми кранами, чаще всего она применяется в энергетической промышленности.
Преимуществом золотниковой арматуры является необходимость прикладывания минимальных усилий при управлении клапаном, поскольку давление жидкости в пропускном отверстии практически не оказывает сопротивление на перемещение запорного элемента. Однако такие конструкции не способы обеспечить полную герметичность отсечения рабочей среды при закрытии седла, поэтому они практически не применяются на трубопроводах с высоким давлением.
Маркировка
Технические требования к регулирующей арматуре приведены в нормативном документе ГОСТ №12893 «Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные». Согласно положениям ГОСТа, все клапаны имеют унифицированную маркировку типа 21ч10нж, в которой:
- 21 — тип арматуры (регуляторы давления имеют числовую номенклатуру 21 и 19);
- ч — материал изготовления корпуса (ч — чугун, с — углеродистая сталь, б — латунь либо бронза, тн — титан, п — пластик);
- 10 — тип привода (в данном случае — механический, 6 — пневматический, 7 — гидравлический);
- нж — материал изготовления уплотнительных поверхностей, нержавейка.
Основным отечественным производителей клапанов является компания «Авангард» (Старооскольский арматурный завод). Среди зарубежных компаний отметим фирмы Dafnoss (Дания), Bugatti (Италия) и FAR (Италия).
Видео
В сюжете - Типы регулирующих клапанов
В сюжете - Критерии выбора регулирующих клапанов
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Разновидности трубопроводной арматуры
Супер обзор.
ОтветитьУдалить