Регулирующий клапан - это один из типов регулирующей арматуры, предназначенный для работы в системах отопления, горячего водоснабжения, холодного водоснабжения, циркуляционных, а также других видах систем. Благодаря применению электрических приводов, регулирующий клапан позволяет управлять термодинамическими процессами в системе: непрерывного (аналогового 4-20мА, 0-10В), а также, для дискретного (3 -х позиционного) регулирования.
Регулирующие клапана (иногда их называют регулирующими вентилями) наиболее часто применяющийся тип регулирующей арматуры который используется в основном для регулирования расхода и давления. Принцип работы прост: за счет конуса клапана (цилиндрического и седельного) регулируется расход рабочей среды через проходное сечение клапана. Импульс на открытие и закрытие клапана может подаваться различными системами управления (от контроллеров) в зависимости, например от показаний датчиков температуры. Управляющим органом клапана является электрический, пневматический или гидравлический приводы. Однако иногда используется ручное управление, например в сериях клапанов RV111 и RV113 с приводами ANT40.11, которое служит для управления в случае аварийных ситуаций или при отсутствии привода. Запорно-регулирующие клапаны, с помощью этих устройств осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по Европейским 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, приварной), 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 особенности.
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°; - имеют входной и выходной патрубок и служат для регулирования потока рабочей среды - имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один или разделения потоков среды. Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов.
Смотрите также статьи.
Здравствуйте, уважаемый читатель! В промышленных трубопроводах, по которым беспрерывно продвигается огромный поток жидкостей, необходимо регулировать это движение, уменьшая или увеличивая скорость потока, давление в трубах. В таких случаях незаменимую роль играет . В нашей статье рассмотрим его виды и характеристики, способы подключения, правила использования, познакомимся с советами специалистов по установке и эксплуатации агрегата.
Запорный кран с различными типами приводов представляет собой устройство, с помощью которого можно полностью или частично перекрывать движущийся поток жидкости в трубопроводе.
Особенность конструкции с электроприводом заключается в том, что позволяет производить эти действия дистанционно, практически в любой точке магистрали.
Назначение и сферы применения
Регулирующие клапаны позволяют автоматически управлять на расстоянии процессом регулирования расхода жидкости, силы давления в трубопроводах.
Применяются в крупных магистральных, технологических и коммунально-сетевых каналах, по которым транспортируется среда.
Могут быть как запорными, с функцией только полного перекрытия трубы, так и с функцией регулирования силы потока путем полного или частичного его приостановления.
Управление и технические характеристики
Управление клапаном осуществляется за счёт линейного перемещения штока с плунжером. Пуск устройства осуществляется нажатием пусковой кнопки на пульте. Под действием электротока привод передает усилие на плунжер. Тот, перемещаясь вверх-вниз, меняет площадь сечения пропускного отверстия.
Основными техническими характеристиками запорно регулирующей арматуры являются:
- значение номинального давления в системе, которое способно выдержать устройство;
- размер диаметра условного прохода в мм;
- условная пропускная способность в м3/ч;
- пределы температурных значений, при которых агрегат функционирует нормально;
- напряжение в сети, предназначенное для электропривода.
Тип подключения
По типу подключения запорно-регулирующие устройства подразделяют на
- фланцевые,
- штуцерные,
- муфтовые,
- цапковые,
- сварные.
Как правило, клапаны подобного типа уже укомплектованы фланцами. Их используют в сетях с высоким давлением. Через фланец агрегат можно прикрепить к любым, подходящим по размеру условного прохода трубам. Также не зависит, какого типа устройство будет подключаться.
Устройство
Простейший регулирующий клапан состоит из корпуса с фланцами, в котором расположены седло, шток с плунжером на конце и уплотняющий узел, отвечающий за герметизацию всей запорной арматуры.
Когда плунжер закрывает только часть проходного отверстия, расход воды в системе уменьшается. Плотно опущенный в седло плунжер перекрывает поток, давление в трубе после арматуры падает до нуля.
Если в бытовых трубопроводах применяются шаровые краны, то в магистралях промышленного назначения и коммунальных сетях предпочтения отдаются золотникам и задвижкам с электродвигателем.
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 , имеющие три патрубка для подсоединения к магистрали.
Виды и отличия конструкций
Клапаны по устройству привода разделяют на управляемые:
- вручную;
- электроприводами;
- пневмоприводами;
- электромагнитным способом.
По запорному механизму конструкции подразделяют на:
- запорные, рассчитанные только на перекрытие среды;
- мембранные, с резиновой мембраной в корпусе, приспособленные для работы в газовых сетях;
- обратный, закрывающийся при перемене направления потока;
- золотниковый, регулирующий интенсивность потока за счет перемещения подвижного золотника;
- седельный, с линейным перемещением штока с плунжером, закрывающего или открывающего с помощью седелок путь для потока.
Преимущества и недостатки
Достоинства пневматического привода заключаются в его демократичной цене, устройства с такими управлением дешевле электрических аналогов.
Клапаны с электромагнитным приводом значительно облегчают процесс дистанционного управления средой на длительном отрезке магистрали, позволяют внедрять электронную систему управления.
Устройство само сможет снимать точные показатели состояния того же теплоносителя в трубопроводах, передавать оператору сведения об уровне давления, количестве жидкости в потоке и даже переустанавливать позиции запорных деталей конструкции.
Однако цена и сложность аппаратов будет возрастать.
Оптимальный выбор устройства должен обеспечить высокую точность в регулировании. Необходимо учесть множество факторов, чтобы принять правильное решение по приобретению агрегата.
При подборе арматуры обращайте внимание на:
- маркировку изделия, где указаны пропускная способность и номинальное давление для прибора;
- условия технического обслуживания устройства, можно ли провести его ремонт без снятия с линии;
- возможно ли изменять пропускную способность прибора;
- наличие конструктивных элементов в устройстве, снижающих величину шума.
Правила монтажа и эксплуатации прибора
Перед установкой аппарата проверяют крепежи, внутреннюю часть клапана и труб магистрали на предмет выявления и удаления посторонних частиц. Если возникла необходимость, прибор промывают и делают его продувку.
После установки проверяют аппарат на работоспособность.
В ходе эксплуатации необходимо периодически, не реже двух раз в год, осматривать прибор и проводить регламентные работы.
Проверяют общее состояние устройства и его крепежа.
Все работы с электроклапаном необходимо вести, руководствуясь прилагаемой к нему инструкцией.
Необходимые инструменты и материалы
Понадобится следующий набор инструментов:
шуруповерт с соответствующими насадками;
- отвертка;
- плоскогубцы;
- шланг для промывки.
Материалы:
- набор болтов;
- медные трубки для проводов;
- электропровод.
Схема подключения
Классическая схема монтажа двухходового регулирующего клапана
Ход работ
Устанавливая фланцы, следят за тем, чтобы не было перекосов. Нельзя применять излишнюю силу при устранении перекоса, иначе можно деформировать фланцы корпуса прибора.
При монтаже строго следят за тем, чтобы стрелка на корпусе совпадала с направлением движения потока.
После установки прибор открывают, тщательно промывают и продувают.
Проверяют герметизацию соединений и уплотнительного узла штока.
Проверку работоспособности устройства производят подключением к электросети. Клапан должен пятикратно сработать на полный ход без подачи среды. Все детали должны перемещаться легко и без рывков.
Частые ошибки и проблемы при установке
Приобретение изделия с завышенным условным проходом (ДУ). Пропускная способность выше нормируемой повлияет отрицательно на точность регулирования.
При выборе клапана с заниженным условным проходом он будет не в состоянии дать нужный расход пара при выставленных показателях давления. Это приведет к тому, что давление и температура среды в трубе после запорного устройства станут ниже значений, которые необходимы для нормального функционирования тепловой сети.
Несоблюдение технологии при монтаже арматуры.
Указанные ошибки способны вызвать нестабильность в работе системы регулирования и привести к неисправности клапана и электропривода.
В паропроводах перед регулирующей арматурой обязательно устанавливается конденсатоотводчик, обеспечивающий своевременный вывод конденсата.
В период монтажа нельзя вести сварку на трубопроводе с установленным клапаном, чтобы не повредить уплотнения.
Регулирующие клапаны используют для управления давлением передаваемых по трубопроводам жидких и газообразных веществ. Регулирующий клапан позволяет непрерывно или дискретно регулировать поступление рабочей среды в трубопровод.
Для систем, в которых особенно важно точно распределить потоки рабочей среды, необходим узел регулирования давления.
Это особенно актуально, например, для теплосетей, так как от объемов поступающего в трубы и радиаторы теплоносителя зависит климат в помещениях. Пропускная способность трубопровода снижается или увеличивается соответственно при уменьшении или увеличении сечения отверстия внутри клапана.
Проблема решается путем постоянного изменения пропускной способности трубы, по которой движется жидкость или газ с помощью регулирующего клапана.
По назначению различают три основных вида регулирующих клапанов:
- двухходовой проходной – служит только для управления расходом жидкости или газа, используется на прямых участках трубопровода;
- двухходовой угловой – регулирует напор и изменяет его направление, используется на местах поворота трубопровода;
- трехходовой – смешивает два вида рабочей среды в общий поток или разделяет один поток на два.
Простейший регулирующий клапан – проходной, он состоит из следующих деталей:
- корпус в виде тройника, имеющего внутри проходное отверстие;
- фланец или резьба на концах патрубков;
- узел уплотнения, поддерживающий герметичность клапана;
- затвор – регулирующий орган клапана;
- шток – деталь, служащая для изменения положения затвора.
Регулирование потока рабочей среды происходит путем изменения размера проходного отверстия при перемещении положения затвора по отношению к проходному отверстию.
Конструкция частично меняется и дополняется новыми элементами в зависимости от назначения регулировочного клапана.
Обратите внимание! Существуют запорно-регулирующие клапаны, которые доработаны так, чтобы можно было полностью прекратить поступление рабочей среды. В этом случае затвор изготавливается таким образом, чтобы в закрытом положении его части смыкались герметично.
Преимущества регулирующих клапанов
Этот вид регулятора используется в бытовых и промышленных системах водо– и газоснабжения, теплосетях и нефтяных магистралях.
– это разновидность трубопроводной арматуры, основной задачей которой является изменение давления на участке трубопровода. Изменение состояния рабочей среды осуществляется посредством изменения площади сечения проходного отверстия в корпусе клапана. Регулировочные клапаны подразделяют на два вида: двухходовые и трехходовые.
Двухходовые регулирующие клапаны. В зависимости от направления потока рабочей среды. Проходные монтируются на прямых участках трубопровода, угловые, соответственно, в тех местах, где нужен поворот трубопровода.
Трехходовые регулирующие клапаны одновременно с регулировочной функцией выполняют задачу смешивания или разделения потоков рабочей среды, как правило, этот вид регулирующей арматуры имеет три патрубка входа-выхода, в зависимости от назначения.
Устройство и принцип работы двухходового проходного клапана
Основной устройства является корпус с расположенным внутри его проходным отверстием, на корпусе располагается система фиксации на трубопроводе и механизм регулирования, обычно это плунжерный или золотниковый затвор. Затвор, вследствие изменения своего положения, относительно проходного отверстия, изменяет его площадь, тем самым, регулируя объем проходящей через него, рабочей среды.
Арматура подразделяется по способу регулировки. В зависимости от вида затворного устройства:
- Седельной;
- Золотниковой;
- Мембранной;
- Клетчатой.
Регулировка механизма может осуществляться как вручную, через воздействие на шток, так и посредством системы внешнего управления.
Трехходовой регулирующий клапан имеет задачу разделения или смешивания потока рабочей среды. Используется он чаще всего в системах отопления.
Конструкционно устройство этого типа состоит из металлического корпуса с тремя патрубками. Внутренней перегородки с двумя соосными проходными отверстиями, по одному на каждый патрубок. Запорный механизм, закреплённый на управляемом штоке, может регулировать давление потока рабочей среды, проходящее через каждое отверстие, тем самым регулируя давления в одном или двух выходных патрубках.
Управление регулирующим клапаном может осуществляться как вручную, так и автоматически, в зависимости от состояния системы. В этом случае для управления регулирующим клапаном установлена приводная аппаратура: термостатический привод, изменяет характеристики состояния рабочей среды, контролирует температуру и давление. Кроме этого используются и другие виды привода, электромагнитный например.
Основные преимущества
Регулирующие клапаны, в основном, устанавливаются на системах отопления. Материалом корпуса служит металл, обладающий высокой износостойкостью и прочностью. Это стали, чугун и сплавы цветных металлов. Что позволяет добиться высокой надёжности этого вида арматуры.
Но основная задача регулирующего клапана это регулирование расхода рабочей среды, выравнивание давления и температуры в системе. Трехходовые, кроме этого, ещё экономят энергоноситель.
Технические характеристики
Основными техническими характеристиками регулирующих клапанов, которые нужны для выбора и подключения их к системе трубопроводов являются:
- Диаметр условного прохода;
- Тип запирания;
- Вид фиксации на трубопроводе: фланцевый или резьбовой. Реже встречается приварные устройства;
- Диапазон изменения состояния рабочей среды. Максимальная и минимальная температура и давление, при котором регулирующий клапан сохраняет свою работоспособность;
- Материал корпуса клапана и уплотнительных поверхностей;
- Тип управления: ручной, пневматический, гидравлический и так далее.
Монтаж регулировочных клапанов осуществляется в основном на системы, требующие точного распределения потоков рабочей среды, чаще всего это системы отопления. Также широкое применение регулирующие клапаны нашли в промышленности, при транспортировке жидких и газообразных рабочих сред.
