Регулировочный клапан — разновидность трубопроводной арматуры, предназначенная для непрерывного либо дискретного изменения давления транспортируемой рабочей среды посредством уменьшения своего проходного сечения.

В данной статье рассмотрены конструктивные особенности и принцип действия регулировочных клапанов. Вы узнаете их разновидности, маркировку и способы монтажа на несущий трубопровод.

Cодержание статьи

Классификация и сфера применения клапанов

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 дли транспортировки нефти и газа.

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 90 0 ;
• — 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 — фланцевая (соединяется болтами и гайками через специальную закладную пластину) 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:

• В — корпус клапана;
• F — фланцы, посредством которых арматура фиксируется на трубопроводе;
• Р — уплотнительный блок, обеспечивающий герметичность клапана и предотвращающий выход транспортируемой среды за пределы его корпуса;
• S — шток, соединяющий привод арматуры с затворным механизмом;
• Т — плунжер, выступающий в качестве запорного узла;
• V — пропускное отверстие (седло), в которое при регулировке давления входит запорный плунжер.

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.

Особенности использования регулирующих клапанов (видео)

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 .

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 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 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 , 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 (Дания), и FAR (Италия).

ГК «Грант-комплект» специализируется на реализации трубопроводной арматуры. Выгодная стоимость, надежность устройств, компетентное обслуживание делают услуги компании востребованными в регионе.

Устройство предназначено для защиты трубопроводов, оборудования, емкостей от механических разрушений. Клапан регулирующий , установленный в системе, обеспечивает автоматический выброс газа, жидкости, пара, других рабочих сред при возникновении избыточного давления.

Используется устройство в следующих отраслях промышленности:

• нефтеперерабатывающей;
• химической;
• атомной, газовой;
• нефтедобывающей и т.д.

Конструктивные особенности

Обычно клапаны регулирующие имеют проходной или угловой корпус, внутри которого располагается задатчик (состоит из седла и затвора). Часто устройство может оснащаться специальным механизмом, использующимся для ручной продувки с целью контроля.

Классифицируются изделия по типу давления рабочей среды, диапазону технических характеристик. Простая и продуманная конструкция клапанов является надежной, эффективной и безотказно функционирует весь срок эксплуатации.

Клапаны запорно-регулирующие

Компания «Грант-комплект» более 20 лет успешно реализует трубопроводное оборудование. Здесь вы можете приобрести всю необходимую арматуру высокого качества и по доступной цене. Вас обслужат компетентные специалисты, ответят на все вопросы и помогут подобрать необходимое оборудование.

Запорно-регулирующие клапаны служат для сброса жидкости, газа, пара и других веществ при возникновении повышения давления внутри трубопровода, тем самым обеспечивают долгую и бесперебойную работу арматуре, защищают от повреждений. Понижение давления в трубе происходит за счет уменьшения подачи вещества через проходное сечение, которое регулируется автоматически.

Регулирующие клапаны давления с электроприводом

Клапаны давления различаются по типу управления. Ручные устройства имеют ступенчатое регулирование. Их работа основана на пневматических, мембранных и электрических приводах.

Клапаны ручные регулируют поток воздуха линейно за счет изменения диаметра прохода и количества поступающего вещества. Самыми распространенными регулирующими клапанами являются устройства с пневмоприводном. Они в своей конструкции имеют пружины или грузы. В зависимости от положения, в котором находится затвор (закрытом или открытом), происходит регулировка давления. Пневматические клапаны часто ставятся на оборудование с односторонним потоком.

Клапаны с электроприводом предназначены для дистанционного управления, поэтому включение, отключение, регулирование потока можно осуществлять удаленно. Система дистанционного управления становится все более и более актуальной, в связи с активным расширением трубопроводных сетей. Она позволяет равномерно распределять потоки внутреннего вещества по трубам и существенно экономить потребление ресурсов.

Цена на клапаны запорно-регулирующие с электроприводом зависит от места его установки, от материалов изготовления и покрытия, от сложности конструкции трубопровода.

Фланцевые регулирующие клапаны

Регулирующие фланцевые клапаны давления получили широкое применение в основном в вентиляционных и отопительных системах. Такие клапаны монтируются к трубопроводной арматуре при помощи дисков с врезами для болтов. Они обладают лучшими крепежными свойствами, обеспечивая надежное функционирование. Фланцевые клапаны герметичны, поэтому широко используются при проведении жидкости и газа. Они снабжены датчиками, что позволяет контролировать поток подачи вещества.

Типы регулирующих клапанов

Все регулирующие клапаны подразделены на два основных типа: устройства с линейным и устройства с поворотным направлением движения затвора. Здесь вы сможете изучить характеристики и типы регулирующих клапанов.

1. Клапаны с линейным направлением движения затвора

• Задвижка. Данный тип относится к запорным клапанам. Его конструкция позволяет полностью перекрыть либо открыть поток вещества.
• Вентиль. Он создает большую преграду движению среды по трубам, чем задвижка. Вентиль позволяет регулировать давление в арматуре.
• Игольчатые клапаны. Они имеют небольшой размер. Рабочая часть выполнена в форме узкого конуса, что препятствует резким скачкам давления.
• Мембранные клапаны. Они имеют форму вентиля, в конструкции которого размещена эластичная мембрана. В основном используются как клапаны для воды с содержанием тяжелых примесей.
• Обратные клапаны. Клапан устанавливается для предотвращения прохождения веществ обратно по трубе.

• Дроссельные клапаны. Клапаны, регулирующие газообразные, воздушные и водные потоки. Конструкция состоит из двух заслонок, расположенных друг напротив друга.
• Шаровые клапаны. Они имеют в своем строении шар со сквозным отверстием. При открытом положении клапана, жидкость движется через отверстие равномерным потоком. При закрытии его шар поворачивается на 180 градусов, отверстие заслоняется.
• Регулирующие клапаны. Данный тип в своей конструкции имеет электрические или пневматические приводы. Современные разработки позволили снизить уровень шума в воздушных, водных, паровых и газовых потоках.

На сайте представлена доступная цена регулирующего клапана. Вы сможете с легкостью ознакомиться со всеми характеристиками устройств, при возникновении вопросов задайте их нашим специалистам. С нашей помощью вы сможете купить надежный регулирующий клапан проходной по низкой цене.

Тонкие фильтры, используемые в конструкции клапанов понижения давления D06F (FK06, HS10S) изготовлены из нержавеющей сетки с размером ячейки 0,16 мм. Поэтому крайне низка вероятность того, что грязь на седле и шпильке станет помехой надёжной работе клапана и что может произойти нежелательный рост давления за клапаном (т.н. «ползучесть»)

Однако, стоит позаботиться о том, чтобы во время эксплуатации грязь не смогла попасть в конструкцию клапана понижения работы, потому что способна нарушить его нормальную работу. Клапаны с попавшими под мембрану частичками грязи или мелкими песчинками иногда возвращают как «неисправные»
Иногда есть попытки вернуть также клапаны понижения давления, в которых вообще не обнаруживается никаких неполадок. Поэтому, когда и у второго клапана на том же месте обнаруживается «ползучесть», можно быть уверенным, что причиной неполадки является появившаяся в системе перемычка, иначе говоря, нежелательный гидравлический байпас между трубопроводом высокого давления и участком системы с пониженным давлением.

! Чаще всего байпас возникает между нерегулируемой подачей холодной воды и подачей горячей воды при сниженном давлении, когда в системе соединяются линии подачи холодной и горячей воды. Иногда это имеет место в центральном термостатическом смесительном клапане, но гораздо чаще - в выходной арматуре, например, в одноканальных смесителях, смесительных кранах для моек, термостатических смесителях для ванной и душа и т.п. Для предотвращения прохода холодной воды по перемычке в линию горячей воды (например, через термостатические смесители) на входных участках горячей и холодной воды устанавливают обратные клапаны. При неплотном закрытии обратного клапана, подсоединённого к штуцеру подачи горячей воды, холодная вода может спокойно перетекать в линию горячей воды. Данные проблемы не возникают, например, у комбинированного водоразборного узла HS10S, в состав которого входят и регулятор давления D06F, и обратный клапан RV277.

! Если давление холодной воды выше рабочего или расчётного давления предохранительного клапана, установленного на приборе горячей воды, то из этого клапана будет постоянно сочиться вода. В некоторых обстоятельствах это может наблюдаться только ночью, когда малый разбор воды из сети приводит к повышению статического давления.

Чаще всего, однако, оказывается, что рост давления обнаруживается на манометре, установленном до клапана понижения давления, из-за того, что обратные клапаны, поставленные после клапанов понижения давления, редко бывают плотно закрытыми.

Однако клапан понижения давления не будет пропускать воду, пока давление на выходе больше установленного. Редуктор действует как плотно закрытый обратный клапан. Кроме того, клапаны понижения давления модели D06F (в т ч в устройствах с этим клапаном FK06 иHS10S) сконструирован так, что все детали на выходной стороне клапана выдерживают давление, равное максимально допустимому давлению на входе, без ущерба для работы клапана.

При установке редукционного клапана сразу после водосчетчика (в качестве центрального) эта проблема обычно не возникает, поскольку контуры холодной и горячей воды находятся под одинаковым давлением. Однако наличие даже одной линии отбора воды до клапана понижения давления (например, в гараж или в сад) может вызвать эту проблему в системе с центральным клапаном понижения давления, если линия идет в узел подогрева горячей воды (например, через одноканальный смесительный клапан)

Для полноты картины следует также отметить, что там, где отдельный клапан понижения давления устанавливается с целью регулирования запаса горячей воды, расширение воды из-за разогрева вызовет подъем давления выше установочного давления и до рабочего давления предохранительного клапана. Это также может иметь место в схемах с центральными клапанами понижения давления, что приводит к работе описанного выше байпаса в обратном направлении.

Любое котельное оборудование, которое устанавливается на предприятиях или в условиях частного дома, представляет собой источник большой опасности. Водяная рубашка, которая есть в составе котла, - это сосуд, находящийся под давлением, что указывает на его взрывоопасность. Для того чтобы свести такой риск к минимуму, современные теплогенераторы и схемы их обвязки предполагают наличие защитных устройств и всевозможных систем. В качестве одного из самых простых и популярных выступает предохранительный клапан с регулировкой давления.

Каждый владелец котельного оборудования, описанного в статье, должен понимать, насколько может быть опасна эксплуатация устройства. Именно поэтому при установке прибора важно подумать над необходимостью наличия в системе предохранительного клапана, который вы можете выбрать и монтировать самостоятельно без посторонней помощи. Однако важно поинтересоваться у производителя, будет ли сохраняться гарантия на агрегаты после проведения таких работ.

Применение

Для того чтобы понять, где следует установить описываемое устройство, необходимо разобраться с тем, для чего используется клапан. В качестве цели установки выступает защита системы отопления. С помощью этого дополнения вы сможете исключить повышение давления воды. Оно может возникнуть при перегреве теплоносителя в котле. В особенности это касается тех приборов, которые работают на твердом топливе.

Как только теплоноситель достигает температуры кипения, начинается парообразование, что приводит к резкому увеличению давления в системе.

Необходимость использования

Если не использовать с регулировкой давления, последствиями могут стать разрывы и протечки системы трубопровода. Наиболее часто это происходит в местах соединения. Вы можете столкнуться и с разрушением полимерных фитингов, а также труб. Наиболее опасными является взрыв котлового бака, а также замыкание в котельной. От неприятностей поможет защитить небольшой клапан, который обладает достаточно простой конструкцией. Учитывая тот момент, что рост давления до критической отметки происходит в котле, предохранительный клапан нужно устанавливать ближе к прибору на подающем трубопроводе.

Ряд производителей котельного оборудования дополняют изделия группы безопасности. В нее входит манометр и сбросной клапан. Группа устанавливается непосредственно в водяную рубашку котельного оборудования.

Что необходимо знать об особенностях использования

Предохранительный клапан с регулировкой давления применяется в системах не всегда. Например, когда в качестве источника тепла в доме выступает электрический или газовый котел, то сбросное устройство вовсе не требуется. Это обусловлено причиной наличия автоматики безопасности в данных видах теплогенераторов. Помимо прочего, в них отсутствует какая-либо инерция. Владельцы подобных устройств должны знать, что при достижении установленной температуры воды электрический элемент или газовая горелка попросту отключатся, а нагрев прекратится почти сразу.

Необходимость использования

Используется в том случае, когда применяется печь или твердотопливный котел с водяным контуром. Здесь установка описываемого устройства обязательна. Как только дрова в топке разгорятся, а теплоноситель в сети достигнет определенной температуры, потребуется уменьшить нагрев. Важно закрыть доступ воздуха в камеру сгорания, это позволит пламени затухнуть. Однако по инерции будет продолжаться повышение температуры.

Если данный процесс протекает около предельных значений, то парообразование в подобных моментах неизбежно. Речь идет о температурах в пределах 90-95 градусов. Как было сказано выше, вскипание приведет к повышению давления, а предотвратить это сможет предохранительный клапан для котла. Он призван автоматически открывать путь для образовавшегося пара, который выходит, понижая тем самым давление до нормативного значения. После этого устройство самостоятельно закроется, чтобы прийти в дежурное состояние.

Конструктивные особенности

Конструкция описываемого дополнения котельного оборудования очень проста. Корпус выполняется с использованием водопроводной качественной латуни. В процессе технологии применяется горячая штамповка с использованием 2 литых деталей в полутвердом состоянии. В роли основного рабочего элемента клапанов выступает пружина. Ее упругость будет определять, насколько сильно давление, которое будет воздействовать на мембрану. Последняя закрывает проход наружу.

В нормальном положении пружина находится в седле с уплотнителем. Металлическая шайба служит верхним упором для пружины. Она фиксируется на штоке, конец которого прикреплен к пластмассовой рукоятке. С помощью нее производится корректировка положения клапана. Уплотнительные элементы изготавливаются из полимерных металлов, а вот что касается пружины, то в ее основе лежит сталь.

Принцип работы

Предохранительный клапан для котла имеет весьма простую конструкцию, это касается и принципа функционирования. В дежурном режиме, который является обычным, параметры воды находятся в определенном диапазоне. Мембрана служит для закрытия входа во внутреннюю камеру. После того как возникает ситуация, которую можно назвать близкой к аварийной, давление в системе возрастает, смесь из пара и воды начинает подпирать мембрану. жидкости преодолевает упругость пружины, что способствует открыванию мембраны. Теплоноситель попадает в камеру, а после вытекает через боковое отверстие.

Газовый клапан просто необходим для того, чтобы некоторое количество воды покинуло систему, это приведет к резкому снижению давления и закрытию мембраны. Как правило, механизм функционирует отлично, особенно это касается того случая, когда тепловое оборудование работает на пределе, а температура воды достигает показателя в 90-95 градусов. Газовый клапан может срабатывать довольно часто. На практике это приводит к тому, что он теряет герметичность. Вы можете заметить данную проблему при подтекании воды.

Для справки

Если вами производилась проверка предохранительных клапанов, и вы заметили свежие следы подтеков механизма, то это указывает на экстремальную работу теплогенератора или наличие неисправностей в системе. Проблема может быть связана с расширительным баком.

Установка предохранительного клапана не должна предполагать наличие запорной арматуры в том месте, где находится участок трубопровода от котельного оборудования до места самого клапана. Помимо прочего, запрещено устанавливать устройство после циркуляционного насоса. Устройство в таком состоянии будет перекачивать смесь из пара и воды.

Для того чтобы избежать возможности разбрызгивания воды по топочной, к выпускному отверстию устройства нужно присоединить трубку, которая будет отводить выбросы в канализацию. Если вы хотите, чтобы регулировка предохранительного клапана осуществлялась не только механически, но и контролировалась визуально, на вертикальный участок трубки необходимо установить сливную воронку, чтобы разрыв струи был виден.

Заключение

Настройка предохранительных клапанов, их установка и эксплуатация является весьма простой задачей из-за конструктивных особенностей. Специалисты не советуют гнаться за дешевым продуктом, поэтому при выборе устройства руководствуйтесь его качеством и отзывами тех, кто уже опробовал такую систему. В этом деле главное - безопасность и эффективность.

Принцип работы регулятора давления воды основан на работе мембранной коробки за счет энергии рабочей среды в трубопроводе. Регуляторы давления прямого действия состоят из трех основных элементов: корпуса клапана, мембранного блока и пружинного задатчика. Внутри мембранного блока жестко закреплена чувствительная мембрана, которая делит мембранное пространство на две части. Мембрана жестко закреплена с конусом регулятора, таким образом, воздействуя на мембрану конус клапана закрывает или открывает проходное сечение регулятора и регулирует давление. На мембрану (через импульсную трубку (для регуляторов перепада давления RD122), или непосредственно отбор осуществляется через корпус клапана (как у RD102V и RD103V)) действует рабочая среда (вода, пар или др.), с противоположной стороны мембрана испытывает усилие пружины. Направления давления пружины и рабочей среды определяются типом регулятора давления: «перепада давления», «регулятора давления до себя» или «регулятора после себя».

При равенстве настроенного давления в регуляторе действительному давлению в системе (то есть система находится в равновесии) усилие настроенной пружины равно давлению рабочей среды. Чем выше давление в системе нужно поддерживать, тем больший коэффициент сжатия имеет пружина. При изменении давления в системе, импульс по импульсному трубопроводу напрямую воздействует на мембрану, а та в свою очередь воздействует на конус регулятора. Регулятор при росте давления в зависимости от типа (регулятор давления «до себя» или «после себя) соответственно открывается или закрывается.

Например, регулятор давления после себя, при отсутствии давления в системе (Рис. 1.1), нормально открыт. При повышении давления и превышении значения, настроенного с помощью настроечной пружины по показаниям манометра за регулятором, конус клапана начинает закрываться до тех пор, пока давление, предварительно установленное с помощью пружинного блока, не станет равно действительному давлению после регулятора.

Клапан регулятора давления после себя (Рис. 1.2.) при отсутствии давления нормально открыт. (На рисунке изображена схема установки регулятора на входной ветви). Импульсы давлений подаются через импульсные трубки из прямого (+) и обратного (-) трубопроводов. Данные импульсы воздействуют на мембрану, и (в зависимости от установленного заранее перепада давления с помощью настроечного винта) изменение перепада давления приводит к сдвигу конуса регулятора (3) и его закрытию или открытию до момента, когда величина перепада давления достигнет величины, установленной на пружинном блоке.