Спирателен вентил, регулиращ ъгловата посока на потока. Спирателни и контролни вентили

Контролните вентили се използват за контролиране на налягането на течни и газообразни вещества, предавани през тръбопроводи. Контролният вентил ви позволява непрекъснато или дискретно да регулирате потока на работната течност в тръбопровода.

За системи, в които е особено важно точното разпределение на потока на работната среда, е необходим блок за управление на налягането.

Това е особено вярно, например, за отоплителните мрежи, тъй като вътрешният климат зависи от обема на охлаждащата течност, влизаща в тръбите и радиаторите. Честотна лентатръбопровод намалява или се увеличава, съответно, с намаляване или увеличаване на напречното сечение на отвора вътре в клапана.

Проблемът се решава чрез постоянна промяна на капацитета на тръбата, през която се движи течността или газа, с помощта на контролен клапан.

Според предназначението си има три основни вида регулиращи вентили:

двупосочен - служи само за контролиране на потока течност или газ, използван на прави участъци от тръбопровода;
двупосочен ъгъл - регулира налягането и променя посоката му, използва се в точките на обръщане на тръбопровода;
триходов - смесва два вида работен флуид в общ поток или разделя един поток на два.

Най-простият контролен клапан е прав вентил, който се състои от следните части:

тяло под формата на тройник с отвор за преминаване вътре;
фланец или резба в краищата на тръбите;
уплътнение, което поддържа херметичността на клапана;
шибърно-вентилно регулиращо тяло;
прът - част, използвана за промяна на позицията на клапана.

Потокът на работната среда се регулира чрез промяна на размера на проходния отвор при преместване на положението на вентила спрямо проходния отвор.

Конструкцията е частично променена и допълнена с нови елементи в зависимост от предназначението на управляващия вентил.

Обърнете внимание! Има спирателни и регулиращи кранове, които са модифицирани така, че да може напълно да се спре потока на работната среда. В този случай затворът е направен по такъв начин, че затворена позициячастите му бяха херметически затворени.

Предимства на регулиращите вентили

Този тип регулатор се използва в битови и промишлени системи за водоснабдяване и газоснабдяване, отоплителни мрежи и нефтопроводи.

Спирателните и контролните вентили се използват за контролиране на потока от медии в съоръженията промишлено производство, и системи за живот в домакинството. Магистрални тръбопроводи, нефтени и газови находища и техните преработвателни предприятия, стоманодобивни и химически заводи,пречиствателни станции за отпадни води

и градското водоснабдяване са само малка част от предприятията, които изискват огромно количество спирателна и контролна арматура. Има много видове и модификации на спирателни и регулиращи вентили. Ще разгледаме принципа на действие на най-често срещаните видове продукти, като напрсферични кранове

, дроселни клапи, шибъри, шибъри и диафрагмени вентили.

Принципът на работа на всички горепосочени видове спирателни вентили е приблизително еднакъв. Всички тези устройства или ограничават потока на средата (въздух, течности, пара, газ, твърди вещества) или напълно го блокират. Единствената разлика е в конструктивните елементи на видовете спирателни вентили (мембрана, диск, топка), с помощта на които потокът се блокира.

Сферичният кран е един от най-надеждните елементи на спирателните кранове. Вентилите от този тип осигуряват много добра възможност за пълно спиране на потока, ако спирателният елемент се завърти на четвърт оборот (90°). Предимствата на сферичния кран също включват ниско време на затваряне и ниска вероятност от изтичане в случай на износване на уплътнението

Сферичните кранове могат да бъдат разделени на частичен и пълен отвор. Вентилът с частичен отвор в отворено състояние има диаметър на прохода, по-малък от диаметъра на тръбопровода, вентилът с пълен отвор има диаметър на прохода, равен на диаметъра на тръбопровода. Сферичният кран с пълен отвор е по-ефективен, защото... позволява спадът на налягането през вентила да бъде сведен до минимум.

Сферичните кранове се препоръчват за използване само в напълно отворено или напълно затворено положение. Те не са предназначени за прецизен контрол на потока или за работа в частично отворено положение, тъй като това би създало прекомерно налягане върху част от корпуса, което може да доведе до неговата деформация. Деформацията на корпуса води до течове и повреди.
В "отворено" положение
Стъпка 1
Стъпка 2

Бътерфлай клапата регулира потока с помощта на специален елемент - диск, монтиран на вал и въртящ се около оста си. Точно като сферичния кран, дроселният клапан може да се затвори за сравнително кратко време, тъй като дискът прави същото въртене на 90 °, поради което този клапан се нарича още четвърт оборот.

В зависимост от положението на диска и вала спрямо корпуса дроселните клапи биват три- и дву-ексцентрични. Клапан с изместен ексцентрицитет означава, че оста на диска е изместена спрямо геометричната ос на тялото, което осигурява по-плътно прилягане на диска към уплътнението на клапана и следователно елиминира течовете.

диск бътерфлай клапихарактеризиращ се с простота на дизайна, леко тегло и компактни размери. Но материалите, използвани при производството на вентили, могат да ограничат използването им при много високи температури или изключително агресивни среди. Това се отнася главно за уплътненията на клапаните, изработени от полимерни материали.

Сферичните кранове се препоръчват за използване само в напълно отворено или напълно затворено положение. Те не са предназначени за прецизен контрол на потока или за работа в частично отворено положение, тъй като това би създало прекомерно налягане върху част от корпуса, което може да доведе до неговата деформация. Деформацията на корпуса води до течове и повреди.
В "отворено" положение
Стъпка 1
В положение "Затворено".

Спирателният и регулиращ вентил е подходящ за използване в различни технологични съоръжения, с изключение на тръбопроводи с голям диаметър, за контрол и регулиране на потока на средата.

Принципът на работа на вентилите не се различава много от принципа на работа на други спирателни и регулиращи вентили. Предимствата на тези клапани са, че ходът на клапана е кратък за пълно отваряне, съответно такъв клапан обикновено има малки размери и приемливо тегло. Вентилът също има висока херметичност и липса на триене между уплътнението на клапана и седлото, което значително намалява тяхното износване.

недостатъци подобен типвентилите се характеризират със силно хидравлично съпротивление и съответно големи загуби на енергия, ограничение на максималния диаметър на тръбопроводите, на които могат да бъдат монтирани, както и наличието на застояли зони (поради S-образното вътрешно напречно сечение) , където могат да се натрупат замърсявания и остатъци.

Сферичните кранове се препоръчват за използване само в напълно отворено или напълно затворено положение. Те не са предназначени за прецизен контрол на потока или за работа в частично отворено положение, тъй като това би създало прекомерно налягане върху част от корпуса, което може да доведе до неговата деформация. Деформацията на корпуса води до течове и повреди.
В "отворено" положение
Стъпка 1
Стъпка 2

Дизайнът на шибъра прилича на шлюз - потокът се регулира чрез разделянето му с помощта на метална плоча - порта. Шибърният клапан е един от най-много прости устройстваза регулиране на потока.

Шибърите, в зависимост от конструкцията на заключващия елемент, могат да бъдат тип пластини, двустранни или ножови.

Предимствата на шибъра включват факта, че този тип вентил, когато е отворен, не съдържа елементи, които възпрепятстват потока.

Сферичните кранове се препоръчват за използване само в напълно отворено или напълно затворено положение. Те не са предназначени за прецизен контрол на потока или за работа в частично отворено положение, тъй като това би създало прекомерно налягане върху част от корпуса, което може да доведе до неговата деформация. Деформацията на корпуса води до течове и повреди.
В "отворено" положение
Стъпка 1
Стъпка 2

Мембранните вентили използват гъвкава мембрана (диафрагма) като спирателен елемент, метод на "щипка" за спиране на потока на вентила с помощта на гъвкавата мембрана.

Едно от предимствата на диафрагмения вентил е, че компонентите на самия вентил са отделени от потока на средата, което в случай на агресивна среда увеличава експлоатационния живот на вентила, при редовна поддръжка и навременна смяна на мембраната.

Тези видове вентили обикновено не са подходящи за агресивни среди и среди с високи температури, те се използват предимно за водопроводни системи.

По-долу има видеоклип, който ясно показва принципа на работа на триексцентричен бътерфлай клапан

Клапан за управление на седалката (линеен)— направени на базата на седалков клапан. Регулирането се извършва чрез промяна на потока между клапана и седлото. Този тип управляващ клапан се нарича линеен, защото се управлява от електрически задвижки с прогресивно движение на стеблото. Универсалният дизайн на управляващия вентил ви позволява да създадете почти всяка характеристика на потока поради модификации на клапана и седлото, а отличните характеристики на управление и опростеният дизайн на управляващия вентил с седалков клапан допринесоха за широкото му използване в инженерни системисгради. Единственият недостатък на линейните вентили е сложната форма на потока, която е неподходяща за използване с вискозни среди.

Сферичен контролен клапан (ротационен)— направени на базата на сферичен кран. Регулирането се извършва чрез промяна на площта на потока чрез въртене на топката около ос, перпендикулярна на посоката на водния поток. Проточната част на топката може да бъде кръгла или друга форма. Ротационни управляващи вентили от този тип се наричат, защото се управляват от задвижки с радиално въртене на стеблото. Сферичните управляващи вентили се използват заедно с въртящи се задвижващи механизми с висока сила на затваряне и се управляват чрез радиално движение на стеблото. Недостатъците на сферичните контролни вентили са необходимостта от използване на скъпи електрически задвижвания с висока сила на затваряне и трудността при създаване на линейна или равнопроцентна характеристика на потока - в резултат на това ниска точност на управление. Предимствата включват простата форма на поточната част, подходяща за използване с вискозни работни среди.

Според наличието на защитна функция управляващите вентили се разделят на:

Нормално отворен - когато захранването е изключено, зоната на потока се отваря.
Нормално затворени - при изключване на захранването блокират потока.
Без защитна функция - при изключване на захранването електрическото задвижване спира.

Здравей, скъпи читателю! В промишлените тръбопроводи, през които непрекъснато се движи огромен поток от течности, е необходимо това движение да се регулира чрез намаляване или увеличаване на скоростта на потока и налягането в тръбите. В такива случаи той играе незаменима роля. В нашата статия ще разгледаме неговите видове и характеристики, методи на свързване, правила за използване и ще се запознаем със съветите на специалисти относно инсталирането и експлоатацията на устройството.

Спирателен кран с различни видовезадвижването е устройство, с което можете напълно или частично да блокирате движещия се поток от течност в тръбопровод.

Особеността на дизайна на електрическото задвижване е, че позволява тези действия да се извършват дистанционно, почти навсякъде по магистралата.

Цел и обхват на приложение

Контролните вентили ви позволяват автоматично да контролирате от разстояние процеса на регулиране на потока на флуида и налягането в тръбопроводите.

Използват се в големи магистрални, технологични и битови мрежови канали, по които се транспортира околната среда.

Те могат да бъдат или спирателни, с функция само за пълно блокиране на тръбата, или с функция за регулиране на силата на потока чрез пълно или частично спиране.

Органи за управление и технически характеристики

Клапанът се управлява от линейното движение на пръта с буталото. Уредът се стартира чрез натискане на бутона за стартиране на дистанционното управление. Под въздействието на електрически ток задвижването предава сила на буталото. Той, движейки се нагоре и надолу, променя площта на напречното сечение на проходния отвор.

Основен технически характеристикиспирателните управляващи вентили са:

стойността на номиналното налягане в системата, което устройството може да издържи;
размер на номиналния диаметър в mm;
условна производителност в m3/h;
температурни граници, при които устройството работи нормално;
мрежово напрежение, предназначено за електрическото задвижване.

Тип връзка

Според вида на връзката, устройствата за спиране и управление се разделят на

фланец,
фитинги,
съединител,
карфица,
заварени

По правило вентилите от този тип вече са оборудвани с фланци. Използват се в мрежи с високо налягане. Чрез фланеца модулът може да бъде закрепен към всякакви тръби с подходящ номинален диаметър. Също така не зависи от това какъв тип устройство ще бъде свързано.

устройство

Най-простият управляващ вентил се състои от тяло с фланци, в което има седло, прът с бутало в края и уплътнителен възел, отговорен за уплътняването на всички спирателни вентили.

Когато буталото затвори само част от проходния отвор, водният поток в системата намалява. Буталото, плътно спуснато в седалката, блокира потока, налягането в тръбата след фитингите пада до нула.

Ако сферичните кранове се използват в битови тръбопроводи, тогава в магистрали промишлена употребаи комунални мрежи, предпочитание се дава на макарни и вентили с електродвигател.

Принцип на действие

Принципът на работа на моторизирания вентил е много подобен на този на конвенционалния вентил. Те се отличават със своя метод на управление и функционалност.

Въз основа на принципа на работа има устройства, които блокират, смесват или разделят основния поток.

Спирателните устройства включват двупосочни седлови вентили, които се използват широко в общинските отоплителни мрежи.

За смесване и разделяне на потока, с три тръби за свързване към главната линия.

Видове и разлики в дизайна

Според конструкцията на задвижването вентилите се разделят на контролирани:

ръчно;
електрически задвижвания;
пневматични задвижвания;
електромагнитен начин.

Според заключващия механизъм конструкциите се разделят на:

спирателни вентили, предназначени само за затваряне на средата;
мембрана, с гумена мембрана в тялото, пригодена за работа в газови мрежи;
реверс, затваряне при промяна на посоката на потока;
макарен вентил, който регулира интензитета на потока чрез движение на подвижната макара;
седло, с линейно движениепрът с бутало, което затваря или отваря пътя на потока с помощта на седла.

Предимства и недостатъци

Предимствата на пневматичното задвижване са достъпната му цена;

Електромагнитните клапани правят процеса много по-лесен дистанционно управлениесреда на дълъг участък от магистралата, позволяват внедряването на електронна система за управление.

Самото устройство ще може да взема точни индикатори за състоянието на същата охлаждаща течност в тръбопроводите, да предава на оператора информация за нивото на налягането, количеството течност в потока и дори да нулира позициите на спирателните части на структурата.

Цената и сложността на устройствата обаче ще се увеличат.

Оптималният избор на устройство трябва да осигури висока точност на регулиране. Необходимо е да се вземат предвид много фактори, за да се вземе правилното решение за закупуване на единица.

Когато избирате фитинги, обърнете внимание на:

етикетиране на продукта, което показва производителността и номиналното налягане за устройството;
условия поддръжкаустройство, възможно ли е да го ремонтирате, без да го изваждате от линията;
възможно ли е да се промени пропускателната способност на устройството;
наличието на структурни елементи в устройството, които намаляват шума.

Правила за монтаж и експлоатация на устройството

Преди да инсталирате устройството, проверете крепежните елементи, вътрешността на вентила и главните тръби, за да идентифицирате и отстраните чужди частици. Ако възникне необходимост, устройството се измива и продухва.

След инсталирането проверете функционалността на устройството.

По време на работа е необходимо периодично, поне два пъти годишно, да се проверява устройството и да се извършва рутинна поддръжка.

Проверете общото състояние на устройството и неговите крепежни елементи.

Всички работи по електромагнитния вентил трябва да се извършват в съответствие с инструкциите, предоставени с него.

Необходими инструменти и материали

Ще ви е необходим следният набор от инструменти:

отвертка с подходящи приставки;

отвертка;
клещи;
маркуч за промиване.

Материали:

комплект болтове;
медни тръби за проводници;
електрически проводник

Схема на свързване

Класическа схема за монтаж на двупосочен управляващ вентил

Напредък в работата

Когато монтирате фланци, уверете се, че няма изкривявания. Не използвайте прекомерна сила, когато елиминирате изкривяването, в противен случай фланците на тялото на устройството могат да се деформират.

По време на монтажа стриктно се уверете, че стрелката на корпуса съвпада с посоката на потока.

След монтажа устройството се отваря, старателно се измива и продухва.

Проверете уплътняването на връзките и уплътнителния модул на пръта.

Функционалността на устройството се проверява чрез свързване към електрическата мрежа. Вентилът трябва да се задейства пет пъти пълна скоростбез средно предлагане. Всички части трябва да се движат лесно и без трептене.

Чести грешки и проблеми по време на инсталацията

Закупуване на продукт с увеличен номинален отвор (DN). Пропускателна способност, по-висока от нормалната, ще повлияе отрицателно на точността на регулиране.

Ако изберете вентил с намален номинален отвор, той няма да може да осигури необходимия поток на пара при зададеното налягане. Това ще доведе до факта, че налягането и температурата на средата в тръбата след това заключващо устройствоще падне под стойностите, необходими за нормално функциониранеотоплителна мрежа.

Неспазване на технологията при монтаж на фитинги.

Тези грешки могат да причинят нестабилност в работата на системата за управление и да доведат до неизправност на клапана и електрическия задвижващ механизъм.

В тръбопроводите за пара трябва да се монтира уловител за кондензат пред контролните клапани, за да се осигури своевременно отстраняване на конденза.

По време на монтажния период не трябва да се извършва заваряване на тръбопровод с монтиран клапанза да избегнете повреда на уплътненията.