Регулирующие клапаны — типы и сфера применения
Регулирующие клапаны устанавливаются на трубопроводные системы водоснабжения, отопления, водоподготовки, на технических и промышленных линиях, где необходимо обеспечить точное распределение потоков рабочей среды с заданными параметрами давления, температуры. Они позволяют регулировать размер проходного отверстия в трубе, тем самым корректируя значения параметров.
Устройства применяются в разных сферах промышленности, при прокладке инженерных коммуникаций. Они выпускаются в разных типоразмерах, имеют различную конструкцию и тип управления. Принцип действия арматуры основан на передаче усилия от приводного механизма на затвор, величина пропускного отверстия клапана изменяется. Если затвор опускается полностью, проходное сечение полностью перекрывается.
Виды регулирующих клапанов
По типу запорного элемента запорно-регулирующие клапаны делятся на несколько типов:
- Седельные, в которых запорный элемент представлен в виде плунжера игольчатого, тарельчатого и стержневого типа. Они бывают одно- и двухседельными.
- Клеточные, имеющие цилиндрический затвор с радиальной перфорацией. «Клетка» выступает в качестве направляющей, в которой перемещается затвор, меняя ее пропускную способность. Характеризуются низким уровнем шума, малой вибрацией.
- Золотниковые, оснащенные золотником, поворачивающимся на заданный угол для перекрытия потока. Золотниковые клапаны применяются в системах с низким и средним уровнем давления. Основная сфера применения — энергетика.
- Мембранные, в которых запорную функцию играет резиновая или пластиковая мембрана.
Односедельные клапаны отличаются большой пропускной способностью, низкой энергоемкостью, наличием гидростатически уравновешенным плунжером. Они применяются в трубопроводных системах малого диаметра, когда требуется обеспечить повышенную герметичность клапанов в закрытом положении.
Двухседельные модели оснащаются уравновешенным затвором, могут эксплуатироваться в системах с давлением до 6,3 МПа. Они оснащаются дополнительной уплотнительной прокладкой, специальными регулирующими профилями плунжера для герметичного контакта с седлом. Отличаются точной регулировкой давления.
Мембранные клапаны отличаются высокой точностью регулировки параметров, герметичностью подвижных соединений, стойкостью к коррозии, внешним воздействиям. Мембраны изготавливаются из эластичной резины, фторопласта — это позволяет применять их в нефтегазовой, химической промышленности, других сферах, где в системах применяются агрессивные среды.
Мембранные клапаны оснащаются приводным механизмом — гидравлическим, пневматическим, который может быть встроенным или выносным. Специальный мембранно-исполнительный механизм (МИМ) работает за счет перекрытия проходного отверстия в седле мембран под воздействием давления среды. Внешний приводной механизм обеспечивает передачу усилий через мембраны на шток. Пружины восстанавливают положение мембран после сброса рабочей среды. Такие устройства могут оснащаться позиционерами для контроля положения штока.
По функциональности и возможностям изменения потока среды клапаны бывают:
- Проходными, устанавливаемые на прямых участках трубопровода без изгибов.
- Угловыми, монтируемые в местах поворота трубопроводной системы.
- Смесительными/разделительными, предусматривающими смешение двух линий в одну или разделяющими потоки рабочей среды. Также данный тип арматуры называется трехходовым. У него имеется три патрубка, два входящих, один — выходящий или наоборот.
По методу управления регулирующие клапаны делятся на ручные, приводные, оснащенные электро- или пневмоприводом. Автоматические модели оснащаются специальными сигнальными датчиками, контролирующими текущие параметры системы. Они подают сигнал на контрольное устройство для автоматического изменения проходного сечения. Приводные модели широко применяются на производственных предприятиях, эффективно управляют потоком рабочей среды. Регулирующие клапаны с ручным управлением чаще применяются в быту.
По способу монтажа арматуры к трубопроводу клапаны бывают:
- Фланцевыми, устанавливаемые на трубы разного диаметра. Они обеспечивают разъемное соединение арматуры, фиксируются на ответных фланцах трубы с помощью болтового или шпилечного соединения. Для повышения герметичности между фланцами устанавливается прокладка. Требуется периодическая подтяжка соединений.
- Приварными. Такие изделия привариваются к трубопроводу, обеспечивая максимальную герметичность стыка. Они устанавливаются на трубах бытового и промышленного назначения. Чаще всего применяются в системах, транспортирующих агрессивные среды.
- Муфтовые и штуцерные модели с резьбовым монтажом на трубопроводе. Отличаются высокой надежностью, применяются в быту.
По сфере применения регулирующие клапаны делятся на бытовые и промышленные. Первые используются в инженерных коммуникациях, устанавливаются на трубопроводы, работающие с горячей и холодной водой. Вторые обладают широкой сферой применения, используются на промышленных предприятиях разного типа, транспортирующие различные среды.
В зависимости от типа рабочей среды выбирается материал корпуса арматуры — чугун, сталь, латунь и т. п. Метод изготовления корпусных деталей — литье, ковка, штамповка, а также комбинация штамповки и сварки.
Сфера применения
Регулирующие клапаны отличаются широкой сферой применения. Они выбираются, исходя из условий эксплуатации, рабочих параметров арматуры. Для нефтегазовой отрасли подходят модели, способные эксплуатироваться при суровых условиях.
Для химической промышленности подходят устройства из коррозионно-стойких сплавов, способные эксплуатироваться при воздействии агрессивных сред. Также в нефтегазовой и химической промышленности чаще применяются клапаны с автоматическим управлением затвора. Это позволяет контролировать параметры системы, обеспечивая эффективность и безопасность технологических процессов.
Устройства используются в бытовых системах водо- и теплоснабжения, в инженерных коммуникациях разного типа.
Особенности конструкции
Регулирующие клапаны имеют специальную конструкцию, состоящую из корпуса, запорного узла, присоединенного к штоку и приводному механизму. Имеется уплотнительный блок, обеспечивающий герметичность арматуры.
При выборе устройства требуется учитывать основные технические параметры арматуры:
- Диаметр условного прохода (патрубков, трубы, пропускного отверстия клапана).
- Тип запирания.
- Номинальное давление системы.
- Характеристики рабочей среды — вид пропускаемой жидкости или газа, их температуру.
- Материал корпуса и уплотнений, метод изготовления корпусных деталей.
- Метод монтажа на трубе.
- Способ управления.
Конструкция клапанов может частично изменяться и дополняться новыми элементами, в зависимости от их типа и назначения.
Преимущество продукции — надежность, простота управления и эксплуатации. Клапаны обеспечивают возможность регулировки расхода содержимого в трубопроводе, обладают стойкостью к воздействию разных сред, широкой сферой применения. Недостаток — большое гидравлическое сопротивление за счет конструктивных особенностей.
Пример маркировки регулирующего клапана
Маркируются регулирующие клапаны в соответствии с системой ЦКБА, по ГОСТ 12893 и ГОСТ Р 52720. В данных нормативных стандартах имеется таблица фигур с основными данными об арматуры.
Расшифровка маркировки клапана 25с947нж:
- 25 — тип арматуры «Регулирующий клапан».
- С — материал клапана, углеродистая сталь.
- 947 — тип управляющего устройства. В данном случае — электрический привод. Отсутствие первой цифры означает, что речь идет о ручном управлении регулирующим клапаном.
- Нж — тип уплотнения, нержавеющая наплавка на уплотнительных поверхностях корпуса и клина.
Если в регулирующей арматуре отсутствуют уплотнительные кольца, то в маркировке данный нюанс отражается в виде букв «бк» после указания типа управляющего устройства.
https://tdnhi.ru/articles/regulirujuschie_klapany__tipy/