Разновидностей регулировочных клапанов. Предохранительный клапан с регулировкой давления: конструкция, применение


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.

Стандартные вопросы по эксплуатации клапанов понижения давления Honeywell

Клапаны понижения давления служат для уменьшения давления входящего потока до значения давления, требуемого на выходе и постоянного поддержания этого давления вне зависимости от расхода. Такие клапаны также принято называть регуляторами давления, редукционными клапанами или просто, редукторами.

Клапан понижения давления следует монтировать в следующих случаях:

Если статическое давление превышает 5 бар (1 бар = 0,1 Мпа)

Чтобы предотвратить скачки давления в сети питьевой воды выше предусмотренного значения.

Когда рабочее давление перед предохранительным клапаном может превысить 80% давления его срабатывания. Например, если давление срабатывания предохранительного клапана составляет 6 бар, клапан понижения давления монтируется, если статическое давление превышает 4,8 бар.

В случае, если многоэтажные здания подпитываются водой от общего насоса и когда необходимо обеспечить наличие участков с разным давлением.

Рассмотрим принцип работы самых простых клапанов понижения давления (у Honeywell это серии D04, D06F, D15P, D17P, а также комбинированные фильтры FK06 и HS10S, в состав которых входит клапан понижения давления D06F)

Такие клапаны содержат систему мембрана (2)-пружина (1), которая открывает или закрывает клапан в зависимости от величины давления на выходе из клапана понижения давления.

Другие узлы клапана – неподвижное седло клапана (3) и подвижный диск клапана (4). Давление на входе действует на камеру I, а давление на выходе – приложено к камере II.

Клапан действует по принципу равновесия сил (третий закон Ньютона). Усилие, развиваемое мембраной, действует против усилия сжатия пружины. При отборе воды давление на выходе, а следовательно, усилие развиваемое мембраной, падает, при этом возникает дисбаланс сил мембраны и пружины, заставляющий клапан открыться. После этого давление на выходе (в камере II) возрастает до тех пор, пока усилия мембраны и пружины не сравняются.

Для того, чтобы снять любое воздействие давления на входе на давление за клапаном, необходимо нейтрализовать любое влияние, которое давление на входе может оказывать на диск клапана. Самый простой вариант – это применение уравновешивающего поршня (5) на рис.1, площадь которого равна площади диска клапана (4). Силы, создаваемые исходным давлением на диске клапана и на уравновешивающем поршне, равны. Однако они направлены противоположно друг другу и, поэтому, уравновешиваются.

В клапанах D06F (рис. 2) схожая задача решается фиксацией диска клапана (4) и приданием подвижности седлу клапана в регулирующей втулке (6). Так как давление на входе в равной мере приложено к верхней и нижней кольцевым поверхностям втулки, силы давления уравновешиваются и поэтому не влияют на давление на выходе.

Определение условного диаметра Ду

Для обеспечения бесперебойной работы системы условный диаметр регулятора давления не следует выбирать просто равным диаметру трубопровода, потому что в этом случае есть вероятность того, что будет выбран клапан завышенного диаметра. При этом расход может быть настолько малым, что регулирующий клапан будет работать практически в закрытом положении, при котором возможна нестабильность в работе.

Основным определяющим фактором при выборе клапана, регулирующего давление, является суммарный расход, который требуется отбирать на выходе каждой регулирующей системы. В случае снабжения водой жилых зданий следует соблюдать местные нормативы.

Условный диаметр Пиковый расход V s
Жилые здания Промышленные здания
Ду л/с м 3 /час л/с м 3 /час
15 0,5 1,8 0,5 1,3
20 0,8 2,9 0,9 3,3
25 1,3 4,7 1,5 5,4
32 2,0 7,2 2,4 8,6
40 2,3 8,3 3,8 13,7
50 3,6 13,0 5,9 21,2
65 6,5 23,0 9,7 35,00
80 9,0 32,0 15,3 55,0
100 12,5 45,0 23,3 83,0
125 17,5 63,0 34,7 125,0
150 25,0 90,0 52,8 190,0
200 40,0 144,0 92,0 330,0
250 75,0 270,0 139,0 500,0

Монтаж

В процессе монтажа следует учитывать или соблюдать несколько основных правил

Монтировать в «центральном» положении, т. е. В месте перехода от сети снабжения к своей системе или к специальным рабочим секциям.

Оборудование, регулирующее давление, выбирается с учетом заданного давления во всей системе, расположенной после него. Там, где давление в системе является переменным (например, там, где давление холодной воды больше, чем давление горячей воды), байпас от холодной воды к горячей может стать причиной роста давления в системе горячей воды, что, в свою очередь, может привести к неправильной работе клапана.

Монтировать в местах, защищённых от минусовой температуры.

Это предотвратит риск повреждения или разрушения оборудования из-за замерзания.

Монтировать клапаны с прозрачной чашей (на холодную воду) в местах вне зоны действия прямых лучей солнца.

Во избежание преждевременного старения материала, из которого изготовлены прозрачные чаши клапанов (обычно на холодную воду), рекомендуется монтировать клапан вне зоны действия прямых УФ-лучей. Если такой возможности нет, рекомендуется использовать клапан с металлической чашей (обычно на горячую воду)

Обеспечить доступ к оборудованию

Упрощает регулярное техническое обслуживание

Предусмотреть достаточное место над и под прибором

Облегчает обслуживание внутренних частей (демонтаж пружины, чашки фильтра, модификация клапана в фильтр обратной промывки с помощью узла FN09)

Монтировать без механических напряжений

Это предотвратит утечки через уплотнения в местах соединений

Предусмотреть отсечные устройства (например, вентили) до и после прибора

Необходимое условие для проведения обслуживания оборудования

Устанавливать перед клапаном фильтр (в FK06 и HS10S фильтр совмещен с клапаном)

Уменьшает износ механизма клапана и способствует нормальной работе клапана.

Монтировать клапаны чашей вниз

Собранная на защитной сетке вкладыша клапана грязь легко удаляется путём очистки или смены вкладыша

Монтировать клапаны понижения давления параллельно (при необходимости)

Требуется, если надо сохранить непрерывность подачи воды во время технического обслуживания прибора. Если на случай технического обслуживания предусмотрен обводной канал, то вода должна течь через обе ветви. При неконтролируемых байпаса есть вероятность того, что после окончания технического обслуживания клапана байпас не будет перекрыт, что приведет к неправильной работе клапана.

Клапаны условным диаметром от 80 мм следует ставить горизонтально, с вертикальным положением пружины

Чем больше диаметр, тем больше вес клапана. Если пружина расположена горизонтально, то вес приходится только на одну сторону уплотнений и направляющих устройств, а это ведет к усилению износа и преждевременному выходу клапана из строя

После клапана предусматривать прямолинейный участок трубы, длина которого впятеро превышает условный диаметр.

Обычно клапаны понижения давления используются только как одно из устройств, работающих в более сложной системе. Наличие такого прямолинейного участка во многих случаях позволяет предотвратить неустойчивую работу.

Регулятор давления D06F испытывается на защиту от шума с уровнем шумового давления

Решение проблем.

Давление на выходе медленно растет, несмотря на центральное положение клапана понижения давления

При нулевом потоке давление на выходе быстро растёт, сравниваясь с давлением на входе

Попадание грязи или повреждение седла/диска клапана мешает плотному закрытию клапана.

Провести технический уход клапана понижения давления. В случае необходимости, заменить изношенные детали и поставить перед клапаном понижения давления сетчатый фильтр или фильтр со сменным, например, нитяным картриджем, для защиты от попадания грязи.

Компоненты уплотнения изношены в результате длительной работы.

Заменить изношенные детали.

Износ деталей уплотнения, вызванный установкой клапана горизонтально, с пружиной в горизонтальном положении. Проблема связана, в основном, с фланцевыми клапанами большого размера, у которых внутренние большие детали обладают большим весом и нагрузка приходится на одну сторону, вызывая износ.

Для предотвращения неравномерного бокового износа уплотнений рекомендуется устанавливать клапан в таком положении, когда пружина располагается в вертикальном положении.

При наличии потока давление на выходе быстро падает

Это связано с давлением, необходимым для открытия клапана. Перепад давления, необходимый для открытия клапана в самом начале возникновения течения, может быть до 0,8 бар для стандартных клапанов и до 0,4 бар для клапанов низкого давления.

НИКАКИХ действий не требуется. Давление, необходимое для открывания клапана, зависит от конструктивной модели.

Забит входной сетчатый или тонкий фильтр.

Прочистить фильтр.

Давление на входе не постоянно. Забит расположенный выше по схеме фильтр очистки воды (сетчатый, картриджный, может, фильтр в водосчетчике).

Очистить установленный выше по схеме префильтр.

Не полностью открыт запорный вентиль до или после клапана понижения давления.

Открыть вентиль полностью.

Движению мешает грязь на внутренних подвижных деталях..

Провести технический уход клапана понижения давления.

Отсутствие потока

Неустойчивое регулирование давления, вызывающее колебания давления на выходе

Клапан работает в диапазоне, в котором он практически закрыт (вероятно, установлен слишком крупный клапан).

Поставить клапан меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному клапану для работы на малых расходах.

Отсутствует успокоительный прямолинейный участок трубы после клапана понижения давления. В некоторых системах это может вызывать колебания давления, но не всегда.

Смонтировать успокоительный участок, длиной не менее пяти условных диаметров трубопровода.

Возникает сильный шум

Регулятор давления слишком велик для заданного расхода. Прибор работает только в диапазоне, где он почти закрыт.

Поставит прибор меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному для работы на малом расходе.

Клапан входит в резонанс с другими компонентами системы.

Установить клапан другого размера.

Шум вызывают детали других незакрепленных компонентов системы.

Устранить проблему.

Слишком велик расход. Поперечное сечение трубы слишком мало для пропуска требуемого расхода.

При необходимости увеличить диаметр трубы.

Утечка воды через гильзу пружины

Показания индикатора на шкале (для D06F, FK06, HS10S) отличаются от показаний манометра на трубопроводе

Вопросы по нежелательному росту давления, сверх установленного

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.

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).