Запорно-регулирующие клапаны

Запорно-регулирующие клапаны

Запорно-регулирующий клапаны 1Запорно-регулирующий клапаны 2

Для контроля технологических процессов и управления параметрами рабочей среды используют регулирующие и запорно-регулирующие клапаны. Они могут быть разных типоразмеров и различаются конструктивными особенностями и областью применения.

САЗ «Авангард» предлагает седельные запорно-регулирующие и регулирующие клапаны собственного производства, которые соответствуют принятым в РФ стандартам качества и требованиям промышленной безопасности. Трубопроводная арматура изготовлена на высокотехнологичном оборудовании согласно ISO 9001:2015 и сертифицирована.

Оглавление статьи

  1. Сфера применения регулирующих клапанов
  2. Основные характеристики регулирующих клапанов
  3. Нюансы конструкции и принцип действия
  4. Виды и назначение регулирующих клапанов
  5. Материальное исполнение и характеристики
  6. Способы управления и особенности приводов

Сфера применения регулирующих клапанов

Клапаны регулирующие (КР) позволяют управлять потоками рабочей среды и контролировать ее расход или температуру. Представленные в каталоге клапаны запорно-регулирующие (КЗР) являются универсальными, поскольку совмещают функции запорного и регулирующего устройств. Требуемая степень герметичности в положении «закрыто» обеспечивается благодаря использованию фторопласта для уплотнения в затворе.

Клапаны запорно-регулирующие и регулирующие востребованы:

  • в сетях отопления и горячего водоснабжения;
  • в трубопроводах нефтегазового и топливно-энергетического комплексов;
  • на индивидуальных и центральных тепловых пунктах;
  • в системах приточной вентиляции, кондиционирования и технологических процессов.

В качестве рабочей среды могут использоваться нефтепродукты, пар, вода, масляные фракции и другие вещества в жидком или газообразном состоянии.

Основные характеристики регулирующих клапанов

Определяющими факторами при выборе запорно-регулирующих клапанов являются показатели транспортируемой среды. Кроме того, нужно учитывать конструктивные особенности трубопровода и условия эксплуатации арматуры.

К основным характеристикам регулирующих клапанов относятся:

  • условный проход (DN);
  • давление (PN) и температура рабочей среды;
  • масса и габаритные размеры;
  • срок службы, наработка на отказ и назначенный ресурс.

Важным параметром также является пропускная способность (Kv), которая рассчитывается согласно методике РТМ 108.711.02-79.

На основе полученных данных из предлагаемого ряда подбирается клапан КЗР или КР. При этом пропускная способность арматуры не должна превышать расчетные показатели больше, чем на 10-30%. Иначе в зоне закрытия регулирующие клапаны будут работать с повышенной частотой включений, которая приводит к увеличению отказов, быстрому износу деталей и узлов. Тип пропускной характеристики арматуры определяется профилем плунжера: она может быть линейной или равнопроцентной.

Характеристики регулирующих клапанов производитель указывает в паспорте и на корпусе арматуры. Маркировка выполняется в соответствии с ГОСТ 4666-2015 и располагается:

  • На табличке, которая прикреплена к крышке клапана регулирующего. В маркировке указывают наименование производителя, дату изготовления, знак обращения на рынке ТС и таблицу фигур, а также давление, диаметр и пропускную способность.
  • В виде литья на лицевой стороне корпуса регулирующего клапана. Данные маркировки указывают DN, PN и материальное исполнение.

Схема подачи рабочей среды необходима для правильной установки трубопроводной арматуры и указана на табличке или выполнена с помощью литья на лицевой стороне корпуса. Наружные поверхности клапанов седельных запорно-регулирующих и регулирующих окрашены эмалью НЦ-132, которая образует прочный слой и защищает металл от коррозии. Цвет покрытия соответствует ГОСТ 4666-2015 или подбирается по согласованию с заказчиком.

Основные характеристики регулирующих клапанов

Основные элементы регулирующего клапана — литой корпус с соединительными патрубками, крышка и затвор, конструкция которого зависит от типа арматуры. Он состоит из плунжера и одного или двух седел, и позволяет регулировать процессы в трубопроводе.

Конструкция клапанов регулирующих также включает исполнительный механизм, шток которого соединен с плунжером с помощью резьбовой муфты. Он обеспечивает возможность управления арматурой и может быть мембранным или электрическим (МИМ или ЭИМ).

Герметичность относительно внешней среды достигается благодаря прокладкам и сальниковому уплотнению. Затвор клапанов регулирующих (КР) имеет уплотнение «металл по металлу». В запорно-регулирующих моделях (КЗР) оно «мягкое». Поэтому они помимо регулировки параметров рабочей среды могут выполнять функции запорного клапана и обеспечивают герметичное перекрывание рабочей среды.

Фиксация арматуры на месте установки осуществляется с помощью фланцев, исполнение которых соответствует ГОСТ 33259-2015. Такой способ отличается простотой монтажа и не требует при установке клапанов запорно-регулирующие с приводом применения специальной арматуры. Кроме того, соединение с помощью фланцев позволяет неоднократно демонтировать арматуру для ремонта или проведения профилактических работ.

Читать статью  Фитинги для труб отопления: рекомендации, как правильно выбрать и самостоятельно подключить к радиатору (батарее)

Принцип работы регулирующих клапанов с ЭИМ или МИМ заключается в преобразовании сигнала, поступающего от внешнего автоматического регулятора или питающей сети. Он способствует перемещению плунжера, который позволяет регулировать параметры рабочей среды.

Виды и назначение регулирующих клапанов

Регулирующие клапаны производства САЗ «Авангард» отличаются надежной конструкцией и продолжительным сроком службы, составляющим не менее 10 лет. В зависимости от модели они способны выдержать давление 1,6; 2,5; 4,0 и 6,3 МПа и укомплектованы электрическим или мембранным исполнительным механизмом.

Номенклатура выпускаемой продукции включает следующие виды клапанов:

Трехходовой клапан с ЭИМ

  • Односедельные модели КР и КЗР с ЭИМ и КР с МИМ DN 15-300.
  • Угловые клапаны запорно-регулирующие (КЗРУ) и регулирующие (КРУ) с ЭИМ и КРУ с МИМ DN 15-300.
  • Двухседельные КР с ЭИМ/МИМ DN 25-200.
  • Трехходовые смесительные и разделительные клапаны регулирующие (КР) с ЭИМ/МИМ DN 15-100.

Односедельные и двухходовые модели устанавливаются на прямых участках трубопровода и обеспечивают регулировку параметров рабочей среды, не меняя ее направление.

Односедельный регулирующий клапан с мембранным ИМ

Клапаны запорно-регулирующие угловые имеют входной и выходной патрубки, оси которых расположены в перпендикулярных друг другу плоскостях. Они востребованы на участках, где направление течение потока рабочей среды меняется на 90°.

КЗРУ с ЭИМ

Для изменения расхода рабочей среды, а также для смешивания или разделения потоков предназначены трехходовые регулирующие клапаны. В отличие от односедельных и двухходовых моделей они имеют три патрубка, которые также присоединятся к трубопроводу с помощью фланцев.

В зависимости от назначения трехходовые регулирующие клапаны бывают:

Трехходовой разделительный клапан

  • смесительные модели (с двумя входными и одним выходным патрубком);
  • разделительные устройства (с одним входным и двумя выходными патрубками).

Представленные на рисунке схемы наглядно отражают принцип действия смесительных и разделительных трехходовых клапанов.

Распределение потоков рабочей среды

Материальное исполнение и характеристики

Корпус и крышка регулирующих клапанов производятся методом литья и отличаются высокой плотностью структуры и геометрической точностью размеров. Сырьем для изготовления деталей служат:

  • Серый чугун СЧ20 (ч).
  • Углеродистая сталь 25Л (с).
  • Легированная сталь 25ГЛ (лс).
  • Нержавеющая сталь 12Х18Н9ТЛ (нж).

Уплотнение сальниковое и прокладки регулирующих клапанов выполнены из ТРГ или фторопласта-4, а плунжер и седло из сталей марок 20Х13 и 14Х17Н2. Уплотнение в затворе зависит от типа арматуры. У запорно-регулирующих моделей оно из фторсодержащего полимера — фторопласта-4 (п), а у регулирующих в качестве материала для уплотнительных поверхностей используют коррозионно-стойкую сталь (нж).

Технические характеристики регулирующих и запорно-регулирующих клапанов указаны в таблице 1.

Материал корпуса (ч) (с) (лс) (нж)
Температура окружающей среды, °C -15…+50 40..+50 -60…+50 -60…+50
Климатическое исполнение У2 У1 ХЛ1 УХЛ1

С допустимой температурой рабочей среды для регулирующих клапанов с разным типом уплотнения затвора можно ознакомиться в таблице 2.

Материал корпуса Уплотнение в затворе Температура рабочей среды, °C
Чугун (ч) «мягкое» фторопласт-4 (п) -15..+150
«металл по металлу» (нж) -15..+300
Сталь (с) «мягкое» фторопласт-4 (п) -40…+150
«металл по металлу» (нж) -40…+425
Легированная (лс) «мягкое» фторопласт-4 (п) -60…+150
«металл по металлу» (нж) -60…+425
Нержавеющая (нж) «мягкое» фторопласт-4 (п) -60…+150
«металл по металлу» (нж) -60…+560

Варианты условно-пропускной способности запорно-регулирующих и регулирующих клапанов отражены в таблице 3.

DN Kvy
0,1 0,16 0,25 0,32 0,4 0,5 0,63 0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,2 4,0 5,0 6,3 8,0 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600
Односедельные, угловые
15 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 1,6 2,5 3,2 4,0
20 1,6 2,5 4,0 6,3
25 0,1 0,16 0,25 0,32 0,4 0,5 0,63 0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,2 4,0 5,0 6,3 8,0 10 16
32 4,0 6,3 10 12,5 16
40 10 16 25 40
50 10 12,5 16 20 25 32 40 63
65 25 32 40 50 63 100
80 40 50 63 80 100 160
100 63 80 100 125 160 250
125 100 160 200 250 320
150 160 250 400
200 250 400 630
250 500 800 1250
300 1000 1250 1600
Двухседельные
25 1,6 2,5 3,2 4,0 6,3 8,0 10 12,5 16
40 10 16 25 40
50 16 25 40 63
80 40 63 100 160
100 63 100 160 250
150 160 250 400
200 250 400 630
Трехходовые
15 4,0
20 6,3
25 10
32 16
40 25
50 40
65 63
80 100
100 160
Читать статью  Изоляция труб металлическим листом технология

Способы управления и особенности приводов

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны управляются с помощью электрических исполнительных механизмов (ЭИМ) AUMA (Германия) и Regada (Словения). Они также могут быть укомплектованы пневматическим (мембранным) исполнительным механизмом 200, 250, 320, 400 и 500 производства САЗ «Авангард».

Регулирующие клапаны, которые не предназначены для работы в сложных условиях, комплектуются ЭИМ общепромышленного исполнения. Для моделей, взаимодействующих с взрывопожароопасными средами, требуются ЭИМ во взрывозащищенном исполнении.

Двухходовой регулирующий клапан с ЭИМ

Мембранный исполнительный механизм является пневматическим устройством. Он обеспечивает перемещение затвора регулирующего клапана, преобразуя сигнал в механическое движение с помощью давления сжатого воздуха.

Регулирующие клапаны, укомплектованные МИМ, различаются нюансами конструкции и могут быть НО (нормально открытые) и НЗ (нормально закрытые). У первых моделей при прекращении подачи энергии из внешнего источника затвор полностью открывается, а у вторых — полностью закрывается.

Двухседельный регулирующий клапан с мембранным ИМ

Клапаны с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) могут быть оснащены дополнительными блоками ручного управления, контроля и автоматизации. К ним относятся фильтр для стабилизации давления воздуха, пневмопозиционер, концевые выключатели конечных положений, электропневмопозиционер и электропневмоклапан.

При подборе исполнительного механизма для регулирующих и запорно-регулирующих клапанов нужно учитывать следующее:

  • Управляющий сигнал и напряжение питания привода должны соответствовать аналогичным параметрам контроллера.
  • Максимальный перепад давления клапана, при котором возможно его закрыть, зависит от усилия закрытия привода.

Необходимо также оценивать преимущества и недостатки приводов относительно условий эксплуатации арматуры. К примеру, регулирующие клапаны с мембранным исполнительным механизмом выполняют свои функции в экстремальных условиях и энергонезависимы. Но пневматический привод имеет меньшую производительность, чем электрический, и склонен к появлению конденсата.

Клапаны с ЭИМ отличаются точностью регулировки и не оказывают негативного влияния на экологию, но отключаются при отсутствии электроэнергии. Кроме того, они чувствительны к содержанию влаги в воздухе.

Виды регулирующих клапанов и их особенности

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.

сфера применения

Назначение и конструктивные особенности

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.

двух и трёхходовые

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.

Читать статью  Утеплитель для труб водопровода: выбор и способы укладки теплоизоляции водопроводных труб

Рекомендуем ознакомиться: Как качественно и безопасно утеплить трубу дымохода?

клапана

Широкая популярность регулирующих клапанов обусловлена их достоинствами:

  • Надежность и долговечность. Корпус изготавливают из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, латунь, чугун, легированные сплавы металлов, устойчивых к воздействию агрессивных химических веществ.
  • Простота конструкции и эффективность. Механизм работы клапана прост и при этом достаточен для выполнения задачи точного регулирования напора рабочей среды.

Обратите внимание! Использование регулировочных клапанов в отопительных системах позволяет, регулируя климат в помещении, снизить расход теплоносителя. Запорно-регулирующие клапаны упрощают ремонтные работы, позволяя перекрывать отдельные участки трубопровода, не останавливая работу всей системы.

  • Разнообразие видов, типов и размеров. Подобрать регулирующий клапан можно для трубопровода любого назначения. Существуют клапаны с корпусами разного размера, с затворами различной конструкции, с ручным и автоматическим управлением, разнообразными датчиками.

Технические характеристики

Выбирают регулировочные клапаны, опираясь следующие технические характеристики:

  • диаметр патрубков и пропускного отверстия;
  • тип запирания – регулировочный и регулировочно-запорный;
  • диапазон применения – давление и температура пропускаемой жидкости или газа, при которых сохраняется работоспособность клапана;
  • материалы, из которых изготовлен корпус и уплотнители;
  • тип фиксации на трубопроводе;
  • способ управления;
  • тип регулирующего механизма.

обратные-клапана

Размер корпуса регулировочного клапана должен совпадать с размером трубы, на которую будет производиться монтаж.

Материалы корпуса и уплотнителей выбираются устойчивые к воздействию того вещества, которое будет поступать через трубопровод.

Существует три типа фиксации клапанов: фланцевый, резьбовой и приварной:

  1. В первом случае на конце патрубка располагается фланец – плоская деталь с отверстиями под болты или шпильки. Такое соединение деталей чаще используется в промышленности.
  2. В бытовых трубопроводах используют регулировочную арматуру с резьбой на концах патрубков.
  3. Сварные устройства требуют дополнительных трудозатрат и используются редко.

По способу управления выделяют ручной и автоматический регуляторы. При ручном управлении пропускную способность меняют путем вращения вентиля или штурвала.

Рекомендуем ознакомиться: Как определить необходимую высоту дымохода относительно конька крыши?

Для вращения штурвала на трубопроводах с большим диаметром требуются значительные трудозатраты, поэтому регулировочные клапаны с ручным управлением применяются чаще в бытовой сфере.

кран

Клапаны с автоматическим управлением оснащаются датчиками, контролирующими давление и температуру. Изменение расхода рабочей среды происходит в соответствии с заложенным в датчики алгоритмом и на основании показаний приборов. Шток, перемещающий затвор, приводится в действие электро–, пневмо– или гидравлическим приводом.

Типы затворов и принцип их действия

Основной рабочей деталью регулирующей арматуры является затвор. По конструкции регулирующего органа выделяют следующие типы арматуры:

  • седельная,
  • мембранная,
  • клеточная,
  • золотниковая.

Седельный затвор

Основными элементами седельного затвора являются плунжер и седло. Плунжером называют цилиндрический поршень, у которого длина значительно больше диаметра. Седло – деталь затвора, расположенная между проходным отверстием клапана и его внутренней частью.

седельный затвор

При перемещении поршня через седло меняется размер проходного отверстия. Выпускается одно– и двухседельная регулирующая арматура. Односедельная используется на трубах небольшого диаметра.

Двухседельный затвор позволяет точнее регулировать давление в трубах и может использоваться в трубопроводах диаметром до 30 см, так как в двухседельной системе плунжер лучше уравновешен и проще обеспечить герметичность затвора.

Мембранный затвор

В затворах этого типа также имеется седло, но вместо поршня его перекрывает гибкая мембрана. Мембрана не только позволяет регулировать давление рабочей среды, она защищает внутренние части арматуры от воздействия агрессивных веществ. В затворах этого типа высокий показатель герметичности подвижных элементов.

мембранный затвор

Однако регулирующий клапан с мембранным затвором вынужденно дополнительно оснащают контролирующими положение штока позиционерами. Необходимость усложнения конструкции обусловлена возможным снижением точности регулировки из-за трения между элементами.

Затвор клеточного типа

В качестве направляющего устройства для подвижного элемента затвора такого типа используется клетка – седло с радиальными отверстиями для управления расходом рабочей среды.

Рекомендуем ознакомиться: Функциональные и конструктивные отличия вентиля от задвижки

клетчатый

Внутри клетки, меняя ее пропускную способность, перемещается полый цилиндр. Таким образом, клетка выполняет функцию седла и пропускного отверстия.

Золотниковый затвор

Золотниковая регулирующая арматура имеет другое название – регулирующий кран, механизм ее работы действительно больше похож на работу крана.

золотниковый

Для изменения давления находящийся внутри корпуса золотник поворачивают на нужный угол, тогда как в затворах остальных типов уменьшение сечения пропускного отверстия происходит при поступательном, а не вращательном движении штока.

Источник https://saz-avangard.ru/poleznaya-informatsiya/zaporno-reguliruyushchie-klapany/

Источник https://infotruby.ru/armatura/reguliruyushhie-koapany

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *