Регулирующая арматура это: Запорно-регулирующая арматура: виды и применение

Содержание

Арматура регулирующая: виды, параметры, назначение

Арматура регулирующая представляет собой широкий список функциональных конструкций, предназначенных для распределения потоков и перекрытия рабочих жидких сред, регуляции параметров отдельных технологических процессов. В частности, изменение параметров давления, температуры, напора, количества подающихся веществ осуществляется путем изменения расхода перемещаемых сред. Монтируется регулирующая арматура в системах трубопроводов, емкостях и агрегатах, где требуется распределение либо отключение используемых или трансопртируемых сред.

Основные виды арматуры

арматура регулирующая

  1. Арматура регулирующая – основное предназначение направлено на регулирование заданных параметров рабочих сред. Включает в себя всевозможные клапаны перепускного, балансировочного и редукционного характера.
  2. Запорная арматура – применяется для перекрытия потоков при перемещении рабочих сред. Среди наиболее распространенных видов запорной арматуры следует выделить: затворы для перекрытия потоков жидкостей, шаровые краны, задвижки клиновидной формы, вентили.

Элементы регулирующей арматуры

Арматура регулирующая функционирует на основе следующих элементов:

  • регулирующих клапанов;
  • смесительных клапанов;
  • регулирующих вентилей;
  • регуляторов давления прямого действия.

Назначение

регулирующая арматура

Регулирующая арматура используется для поддержки необходимых, заданных значений определенных технологических процессов благодаря регулированию расхода специфических рабочих сред.

Согласно конструкции, арматура регулирующего характера практически неотличима от запорной. В некоторых системах одна и та же регулирующая арматура может применяться по прямому назначению и в качестве запорной.

Разновидности регулирующей арматуры

регулируемая арматура

  1. Фоторазделительная – применяется при необходимости разделения рабочих сред, которые находятся в различных состояниях.
  2. Конденсационная – используется для устранения конденсата, ограниченного пропуска либо перекрытия потоков перегретого пара.
  3. Защитная запорно-регулирующая арматура – направлена на автоматическую защиту трубопроводов и оборудования от непредусмотренных либо недопустимых изменений в функционировании трубопроводной системы.
  4. Контрольная – предназначена для контроля над поступлением рабочих сред в измерительные и контрольные приборы.
  5. Смесительно-распределительная – распределяет отдельные потоки рабочих сред по различным направлениям либо принимает непосредственное участие при необходимости их смешивания.
  6. Дросселирующая – применяется при необходимости снижения давления рабочих сред в системах, которые функционируют в условиях значительных резких перепадов давления.
  7. Невозвратная — обратная арматура, в которой возможно принудительное открытие, ограничение либо закрытие хода.

Особенности выбора

запорно регулирующая арматура

Поскольку в большинстве случаев от уровня надежности и долговечности арматуры зависит эффективность, высокая стабильность функционирования всей трубопроводной системы, важнейшим моментом является ее выбор. Здесь следует обращать внимание не следующие моменты:

  1. Подбираться регулируемая арматура должна исходя из определяющих условий эксплуатации: характера рабочей среды, температуры, показателей давления в системе.
  2. Важным при выборе регулирующей арматуры является соответствие ее характеристик условному диаметру прохода.
  3. Прежде чем склоняться к покупке арматуры, необходимо уточнить метод ее управления: дистанционный, ручной, на основе электрического, гидро- либо пневматического привода.
  4. Изначально стоит определиться с материалом изготовления корпуса: чугун, коррозиестойкая сталь, бронза, прочее.
  5. Приобретается арматура в зависимости от назначения отдельных элементов: регулируемый либо предохранительный клапан, вентиль, задвижка.
  6. Важными являются геометрические параметры, которыми отличается арматура регулирующая: длина, высота, типы фланцев, размеры и количество болтов, тому подобное.
  7. Необходимо заблаговременно проверить соответствие характеристик и параметров выбранной арматуры заданным требованиям и условиям функционирования трубопроводной системы.

Регулирующая промышленная арматура – виды и особенности продукции компании «АПА»

К регулирующей относится промышленная трубопроводная арматура, используемая для регулировки параметров транспортируемой рабочей среды: расхода, давления, смешивания сред в заданной пропорции, поддержания заданного уровня жидкости в резервуаре и т.д. Регулирующая функция обеспечивается за счет изменения диаметра проходного сечения участка трубопровода.

Типы и разновидности регулирующей арматуры

Среди распространенных конструкций регулирующей арматуры выделяют следующие:

  1. Регулирующие клапаны.

По способности направлять поток рабочей среды они подразделяются на:

  • проходные – используются на прямых участках промышленных трубопроводов, так как необходимости в изменении направлении потока нет;
  • угловые – поворачивают поток рабочей среды на 90°;
  • трехходовые – оснащены тремя патрубками для соединения с трубопроводом, позволяют смешивать два потока сред в один или разделять один поток на два.

По числу затворов делятся на:

  • односедельные – имеют один затвор;
  • двухседельные – имеют два поступательно расположенных на одной оси затвора.

По конструкции запирающего элемента подразделяются на:

  • клеточные – имеют неподвижный затвор с профилированными отверстиями (клетка), перекрываемый плунжером, в зависимости от степени перекрытия отверстий клетки происходит регулировка поступления среды;
  • мембранные – перекрытие потока рабочей среды происходит при помощи гибкой мембраны из фторопласта, полиэтилена или резины, на которую действует давление. Специальная пружина при падении давления до заданного уровня возвращает мембрану в исходное положение;
  • золотниковые – имеют запирающий элемент в форме тарелки, поршня или цилиндра, сферы, иглы.

Могут дополнительно быть оснащены электроприводом или пневмоприводом для открытия и закрытия в автоматическом режиме или через пульт дистанционного управления.

  1. Запорно-регулирующие клапаны – регулируют параметры среды и обеспечивают уплотнение затвора при помощи плунжера.
  2. Смесительные клапаны – применяются для смешивания разных сред (горячая и холодная вода), при этом смешение может происходить по постоянно заданным характеристикам или изменяющимся в соответствии с некоей закономерностью. Могут быть оснащены электрическим или пневматическим приводом.
  3. Регуляторы прямого действия – поддерживают давление в трубопроводе на заданном уровне. От арматуры непрямого действия отличаются тем, что управляющий импульс поступает не от датчиков, а непосредственно от самой среды, поэтому им не требуется дополнительный источник энергии.
  4. Регуляторы уровня – применяются в энергетических, холодильных и других установках. Имеют поплавковую конструкцию, обеспечивающую в нужный момент выпуск избытка жидкости или впуск недостающей.

Категории по назначению

Регулирующая арматура классифицируется по типу управления: с ручным или электрическим (пневматическим) приводом. Подбор конкретного типа выполняют, отталкиваясь от конкретных условий эксплуатации. Зачастую применяют электрический привод, получающий управляющие команды контроллера, контролирующего главные параметры рабочей среды в трубопроводе (температуру, давление, химический состав). Ручное управление все больше уходит в прошлое, оставаясь востребованным на тех участках, где регулировка параметров среды требуется не часто.

Большое разнообразие конструктивных типов регулирующей арматуры обусловлено не менее большим разнообразием предъявляемых требований к конкретному типу регулирования. Основная задача, стоящая перед конструктором, выбирающим элементы регулирующей арматуры, заключается в выборе таких устройств, которые обеспечат регулировку рабочих параметров с заданной точностью и надежностью. Исходя из этого, подбираются: материал корпуса и внутренних элементов, проходной диаметр, конструкция запирающего элемента, тип привода и другие характеристики.

Область применения и сроки службы

К регулирующей промышленной арматуре, монтируемой на данном трубопроводе, применяются те же технические требования, что и к самой трубе. Это означает, что срок службы арматуры не уступает сроку службы труб, составляя в среднем 30 лет и более.

В зависимости от того, из какого материала изготовлены элементы конкретного устройства, определяется сфера его применения, а также условия эксплуатации. В руководстве производителя обязательно указывается: возможно ли использование под открытым небом или только в закрытых помещениях, а также какие меры профилактического характера необходимо регулярно проводить (указана периодичность) для поддержания арматуры в исправном состоянии.

Вся поставляемая компанией ООО «АПА» регулирующая арматура сертифицирована. Доступная ценовая политика и современное сервисное обслуживание – наши конкурентные преимущества. К услугам клиентов не только широкий выбор продукции собственного производства и от лучших европейских поставщиков (Германия), но и высокий уровень сервисного обслуживания.

основные сведения и сферы применения

Запорно-регулирующая арматура видыАрматуру, которая предназначена для настройки и поддержания параметров в трубопроводах различного назначения, называют запорно — регулирующей. В ее состав входят регулирующие клапаны, вентиля, задвижки и многое другое.

Главная задача запорно — регулирующей арматуры — это поддержание заданных параметров жидкости или газа (давления, температур и пр.), циркулирующей в трубопроводной системы. Для производства арматуры применяют различные материалы — полимеры, чугун, стальные сплавы и пр.

Задачи, решаемые с помощью арматуры

К понятию настройки и поддержания характеристик можно отнести следующее:

  • регулировка расхода рабочей среды;
  • поддержание рабочего давления в заданных пределах;
  • перемешивание различных жидкостей и газов в необходимых пропорциях;
  • поддержание требуемого уровня рабочей среды в емкостях и сосудах, входящих в трубопроводную систему.

Решение всех описанных задач происходит за счет изменения параметров расхода жидкости или газа при их прохождении через рабочее сечение арматуры. Для управления работой устройств этого типа применяют различные методы. Как правило, для решения этой задачи применяют сторонние источники энергии. Управление арматурой происходит по команде из управляющего центра, куда стекаются данные от датчиков, которые входят в состав устройств, устанавливаемых на трубопроводах.

Вид управления арматурой определяется условиями, в которых эксплуатируются запорно — регулирующие устройства. Следует отметить, что в последние годы ручное управление арматурой встречается все реже и реже.

Характеристики среды, а именно — давление, температура, ее химический состав — предъявляют к арматуре различные требования. Это, в свою очередь, привело к тому, что было разработано и применяется на практике множество моделей оборудования этого типа.

Каждое устройство можно рассматривать как компонент системы автоматического управления технологическими процессами, которые проходят с участием разнообразных сред. Регулировка работы такого оборудования происходит под управлением команд, поступающих из единого центра управления работой трубопроводной системы.

Основные виды устройств

Устройства этого типа внешне похожи на запорные клапаны, но в то же время обладают своей спецификой. Эти клапаны можно разделить по типу потока, точнее, его направлению:

  1. Запорная и регулирующая арматураПроходной — клапан этого класса монтируют на прямолинейных участках трубопроводных систем, в которых не происходит изменения направления движения рабочей среды.
  2. Угловые — их устанавливают в тех местах, где происходит изменения направления движения потока на 90 градусов.
  3. Трехходовые. Они имеют в своем составе три патрубка для подключения к трубопроводной системе. В корпусе этого устройства происходит смешение двух потоков рабочей среды в один. Часто такой прибор называют смесителем.

Регулирующие клапаны различаются и в конструктивном исполнении регуляторов. Такая классификация выглядит следующим образом:

  • односедельные;
  • двухседельные и многие другие.

Работой регулирующих клапанов можно управлять с помощью электрических, пневматических и электромагнитных приводов.

Запорно-регулирующий клапан

Запорная и регулирующая арматура

Это устройство задействуют для регулировки параметров рабочей среды в соответствии с требуемыми характеристиками. Требуемый результат достигается изменением рабочего сечения в корпусе клапана.

Изменение размера сечения осуществляют с применением запорного устройства. По своей сути, запорно-регулирующий клапан — это односедельный клапан.

Смесительный кран

Это устройство применяют тогда, когда возникает потребность в смешивании двух и более типов жидкостей, подаваемых по трубопроводной системе, к примеру, холодную и горячую воду. При этом один из параметров, например, температура может быть постоянной.

Смесители отличаются от регулирующих клапанов тем, что они определяют расходы и параметры двух рабочих сред одновременно.

Регуляторы давления прямого действия

Устройства этого типа предназначаются для поддерживания рабочего давления в трубопроводной системе на постоянном уровне. Такая необходимость возникает в том случае, если во время эксплуатации происходят скачкообразные изменения давления, которые недопустимы для стабильной работы системы.

Отличие этого устройства от другого типа арматуры (непрямого действия): регулировка параметров происходит непосредственно от рабочей среды без использования сторонних источников энергии. Кроме регуляторов этого типа, к арматуре прямого действия относят и такое оборудование, как предохранительные и обратные клапаны. Эти устройства относят к классу защитной трубопроводной арматуры.

Чаще всего применяют регуляторы прямого действия, которые оснащены мембранным приводом.

Запорно регулирующая арматура: характеристики, виды

На чтение 4 мин.

Чтобы выполнить техническое обслуживание отдельного участка трубопровода, необходимо использовать запорно-регулирующую арматуру. С ее помощью можно перекрывать и регулировать подачу жидкости или газа во время ремонта системы.

Запорно регулирующая арматураЗапорно регулирующая арматураЗапорно регулирующая арматура для водопровода

Характеристика и назначение

Запорно-регулирующая арматура применяется при изготовлении трубопроводов для воды, газа и других жидкостей. Это могут быть системы водоснабжения, отопления, газоснабжения, канализации.

Детали применяются для регулирования давления, скорости потока, температуры носителя без полного отключения всей магистрали. Устанавливаются запорные элементы на местах разветвления, чтобы была возможность в нужный момент перекрывать отдельные контуры. У этих деталей есть ряд технических характеристик, которые обуславливают их возможности:

  • управление — ручное, автоматическое;
  • пропускная способность;
  • возможная настройка регулятора;
  • зона регулирования;
  • диапазон хода запорного механизма;
  • относительная утечка.

Чем выше пропускная способность, тем сильнее поток будет проходить через регулирующий механизм. Это показатель должен соответствовать максимально допустимому давлению, которое выдерживают трубы, чтобы не нарушить целостность трубопровода.

Технические требования

Регулирующая арматура должна соответствовать ряду требований:

  1. Показатель прочности. Он обуславливает долговечность изделия. Деталь не должна иметь видимых повреждений, неровностей, трещин. Соединения должны быть герметичны.
  2. Устойчивость к высоким температурам, кислотам. Это требование относится к разным видам трубопроводов. Если по магистрали протекает химическое вещество, при ее изготовлении используют детали, устойчивые к химии.
  3. Точность регулирования положения запорного клапана. Точные значения указываются на упаковке. Отклонения от показателей производителя считаются браком.
  4. Срок эксплуатации. У изделий есть период, при котором они будут работать без поломок. На этот срок производитель выписывает гарантийный талон.
  5. Внутренняя, наружная герметичность.

Изделия нужно периодически менять, чинить. Из-за этого монтаж должен быть удобным, не вызывать серьезных сложностей.

Принцип работы

Регулировочная арматура работает по одному принципу независимо от ее конструкции. После поворота ручки управления или винта, рабочая часть изделия начинает движение, перекрывая или перекрывая трубопровод.

Классификация

Детали для изготовления трубопроводов принято разделять по разным факторам. Любые виды запорно-регулирующей арматуры продаются в строительном, сантехническом магазине.

Отдельное разделение касается конструкции запорной арматуры:

  1. Шаровые устройства. Внутри корпуса располагается шарик, которые перекрывает ход току жидкости.
  2. Поворотно-дисковые механизмы. Имеют клапан в форме диска, положение которого регулируется вентилем.
  3. Седельные клапана. Запирают ток с помощью плунжера.

Выбирать конструкцию нужно зависимо от требуемых технических характеристик, возможностей.

Шарообразный запорный механизмШарообразный запорный механизмШарик внутри корпуса

По применению

Виды арматуры по назначению:

  1. Запорные изделия. Предназначены только для перекрытия потока воды, газа или воздуха.
  2. Регулирующие детали. С их помощью можно регулировать подачу рабочего потока, но нельзя полностью перекрыть магистраль.
  3. Запорно-регулирующие изделия. В крайних положениях ручка полностью открывает или перекрывает заслонку. Промежуточные положения предназначены для регулировки рабочего потока.

По способу соединения

По способу соединения выделяется несколько видов арматуры:

  1. Муфтовые — подходят для трубопроводов, работающих на низком, среднем давлении. Имеют резьбу на внутренней стороне.
  2. Цапковые — предназначены для трубок малого диаметра, который работают с высоким давлением.
  3. Штуцерная — детали, на которых с обоих сторон присутствует резьба.
  4. Привариваемая арматура — прочный вид соединения, применяемый для систем, работающих с большим давлением. Главный минус — невозможность разобрать шок.
  5. Фланцевые — соединяются с помощью болтов, гаек. Для герметичности применяются специальные резиновые прокладки.

Каждый из видов соединения имеет особенности, определенный показатель герметичности, прочности.

Замена и монтаж

Существует ряд правил, которые нужно соблюдать при монтаже:

  1. Очищать места соединений от грязи, пыли, налета.
  2. Чтобы запорные детали большого диаметра со временем не провисли, под них нужно сделать дополнительную опору.
  3. Нельзя прилагать слишком большое усилие при закручивании.
  4. На отдельных контурах могут возникать гидроудары, которые могут сломать соединения. Для устойчивости дополнительно к ним требуется установить обратный клапан, который будет гасить давление.
  5. Устанавливать детали только на ровных отрезках трубопровода. На местах сгибов образуется излишнее напряжение, которое может сломать изделие.
  6. Во время установки полностью открывать клапан.

Фланцы должны быть ровными. Любая неровность приведет к потере герметичности.


Запорно-регулирующая арматура применяется для регулировки, полного перекрытия трубопроводов. С их помощью можно отключить систему для починки, замены отдельных элементов.

Запорно регулирующая арматура для отопления, шаровые краны

Нормальное функционирование любой системы водяного отопления невозможно без запорно — регулирующей арматуры. Эти элементы присутствуют на всех участках схемы начиная от обвязки котельной установки и заканчивая самым последним радиатором. Данный материал посвящен вопросу, какая применяется запорная арматура для отопления и что за функции она выполняет в том или ином случае.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Для начала оговоримся, что в данной теме мы рассматриваем только элементы отопительных схем частных домов и квартир, поскольку в общем случае спектр применяемой арматуры достаточно широк. Провести ее обзор в рамках одной статьи будет затруднительно.

Виды кранов для отопления

Итак, запорно-регулирующая арматура – это элементы системы, предназначенные для управления потоком теплоносителя путем частичного или полного перекрывания проходного сечения трубопроводов.

По большому счету, все элементы управления потоками, устанавливаемые в отопительных системах частных домов, можно разделить на такие группы:

  • запорные;
  • запорно-регулирующие;
  • смесительно-регулирующие.

Не стоит смешивать такие понятия, как запорно-регулируемая арматура и контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры). Также никакого отношения к управлению теплоносителем не имеют различные предохранительные и воздухоотводные клапаны, фильтры – грязевики и приборы учета.

Запорная арматура

Самым распространенным примером запорного устройства может служить простой шаровой кран. Рабочих положений у него только 2: «открыто» или «закрыто». Благодаря своей конструкции в открытом состоянии кран пропускает через себя поток жидкости без изменения ее направления и проходного сечения. Представляет собой корпус из латуни со встроенным элементом в виде шара с отверстием, вращающегося штоком с рукояткой, как показано на схеме:

Разрез запорной арматуры

Стальной полированный шар уплотнен полимерным материалом и способен поворачиваться на 90º. Как видно из схемы, устройство регулирующей арматуры также позволяет перекрывать поток не полностью, но такой способ регулирования использовать не принято. Во-первых, он слишком грубый, а во-вторых, отверстие шара, повернутое на какой-то угол, создает высокое гидравлическое сопротивление потоку жидкости.

Запорный кран с фильтром

Для справки. Современные шаровые краны производятся в многофункциональных исполнениях: со встроенным сливным штуцером, краном Маевского, сетчатым фильтром и даже электроприводом. Кроме того, существуют трехходовые шаровые краны, могущие переключать потоки в разных направлениях. Последние 2 модификации применяются в индивидуальных системах достаточно редко.

Кран с тремя ходами

В системах водяного отопления запорные шаровые краны используются в таких местах:

  • отсечения радиаторов от системы с целью их периодического обслуживания;
  • для отключения ветвей и стояков;
  • перекрывания потока для снятия или ремонта теплового и насосного оборудования, расширительных баков;
  • для опорожнения и пополнения системы.

Кран с электроприводом

Также к запорным устройствам относятся обратные и различные отсечные клапаны с электрическим приводом. Следует отметить, что в системах частных домов и квартир очень редко устанавливается запорная и регулирующая арматура с электроприводом, разве только в сложных и разветвленных схемах, управляемых автоматикой.

Клапан

Что же до обратных клапанов, то их задача – пропускать в одну сторону теплоноситель в полном объеме, а в другую – наглухо перекрывать. Место установки элементов – схемы обвязки котлов и другие частные случаи, когда нужно избежать обратного движения воды.

Запорно-регулирующие элементы систем

К таковым относятся следующие устройства:

  • балансировочные вентили;
  • автоматические регуляторы перепада давления;
  • термостатические радиаторные клапаны.

Балансировочный вентиль

Перечисленные типы запорно-регулирующей арматуры призваны осуществлять количественное регулирование теплоносителя. То есть, частично перекрывая проходное сечение трубопровода, эти элементы обеспечивают определенный расход воды, поступающей на участок системы или в отопительный прибор. Балансировочные вентили ставятся как на выходе из батарей, так и в начале ветви или стояка системы, как правило, – на обратной магистрали.

Схема клапана

При большом количестве батарей диспозиция может измениться и установка запорно-регулирующей арматуры производится с применением автоматических регуляторов перепада давления. Они ставятся совместно с вентилями и соединяются с ними капиллярной трубкой. Балансовый вентиль обеспечивает потребный расход теплоносителя на ветку или стояк, а регулятор корректирует его в соответствии с работой радиаторных термостатов.

Применение автоматического клапана

Автоматические термостатические клапаны – это арматура для радиаторов, уменьшающая или увеличивающая проток горячей воды через батарею в зависимости от температуры в помещении.

Клапаны с термоголовками

Устанавливается на подающей подводке и может дополнительно оснащаться термоголовкой и выносным терморегулятором для более точного управления расходом теплоносителя. Считается неотъемлемым элементом современных схем и одним из главных средств экономии энергоносителей.

Клапан термостатический

Смесительно-регулировочная арматура

Ярким представителем этой группы устройств является термостатический трехходовой клапан. Его задача – качественное регулирование теплоносителя, то бишь, по температуре, а не по расходу. Трехходовой клапан действует не так, как запорно-регулирующий кран, он работает как смесительный узел. Настроенный выдавать теплоноситель определенной температуры, элемент смешивает два потока в необходимых пропорциях.

Смесительный узел отопления

Устройство представляет собой латунный корпус с тремя патрубками, внутри которого находится шток, управляемый термостатическим приводом. Шток проходит через 2 седла, регулируя протекание сквозь них нужного количества воды из двух патрубков, чтобы в третьем получить смесь установленной температуры.

Принцип работы трехходового клапана

Надо сказать, что не каждая система отопления нуждается в подобной арматуре. Сфера применения смесительных устройств – поддержание температуры в контурах теплых полов, отдельных радиаторах или целых группах отопительных приборов, а также в малых циркуляционных контурах твердотопливных котлов. А вообще, все частные случаи использования смесительных клапанов перечислить довольно трудно, поскольку их может быть очень много в современных схемах водяного отопления.

Заключение

Функции, что выполняет запорная и регулирующая арматура для систем отопления, являются жизненно важными. Еще не придумано ни одной схемы обогрева частного дома либо квартиры, где можно было бы обойтись без кранов, вентилей и клапанов. До тех пор, пока будет существовать водяное отопление, арматура не потеряет своей актуальности.

Регулирующая арматура — Википедия. Что такое Регулирующая арматура

Регулирующая арматура — это вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивание различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости в сосудах и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление (см. рисунок справа).

В зависимости от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающий с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующийся под воздействием получаемой командной информации[1][2][3].

Основные виды конструкций

Блок подготовки воздуха
Современный регулирующий клапан с электрическим приводом.

Регулирующий клапан

Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.

По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:

  • проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется;
  • угловые — меняют направление потока на 90°;
  • трехходовые (смесительные) — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В сантехнике такое устройство имеет название смеситель.

Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов, по этому признаку они разделяются на:

  • односедельные;
  • двухседельные;
  • клеточные;
  • мембранные;
  • золотниковые[1][2].

Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства — позиционеры[3].

Запорно-регулирующий клапан

С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто»; такая конструкция является односедельным клапаном[1][2].

Смесительные клапаны

Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например, холодную и горячую воду, выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, температуру) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение плунжера в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах[1].

Так же, как и регулирующие клапаны, смесительные могут управляться с помощью электрического или пневматического привода (см. рис).

Регулятор с мембранным пневматическим приводом и электронным позиционером.

Регуляторы давления прямого действия

Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в
реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки.

В отличие от арматуры непрямого действия, в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор прямого действия срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Кроме таких регуляторов, арматурой прямого действия являются предохранительные клапаны, относящиеся к предохранительной арматуре, и обратные клапаны, относящиеся к защитной арматуре.

Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».

Принцип работы:

Предположим, что заданному номинальному давлению в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом усилие от давления среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения (пружиной или грузом), то есть система находится в равновесии. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается, и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а, следовательно, и расхода среды. С изменением расхода меняется давление, и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие, и затвор прекращает двигаться.

Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные мембранными приводами. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением (муфтовые)[1][2][3].

Регулятор уровня

Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются они поплавком, по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива»)[1][2].

Другие типы

Также могут использоваться в качестве регулирующей арматуры, но значительно реже, другие типы:

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Р. Ф. Усватов-Усыскин. Поговорим об арматуре. — М.: Vitex, 2005.
  2. 1 2 3 4 5 Д. Ф. Гуревич. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. — Л.: Машиностроение, 1981.
  3. 1 2 3 4 Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.

Запорно-регулирующая арматура. Принцип действия

Запорно-регулирующая арматура используется для контроля потока среды на объектах промышленного производства, и бытовых системах жизнедеятельности. Магистральные трубопроводы, месторождения нефти и газа и заводы по их переработке, сталеплавильные и химические предприятия, очистные сооружения и городской водопровод – вот лишь небольшая часть предприятий, где требуется огромное количество запорно-регулирующей арматуры.

Существует множество типов и модификаций запорно-регулирующей арматуры. Мы рассмотрим принцип действия наиболее распространенных типов изделий, таких как шаровые краны, дисковые поворотные затворы, шиберные задвижки, запорные клапаны и мембранные клапаны.

Принцип действия всех вышеперечисленных типов запорной арматуры примерно одинаков. Все эти устройства либо ограничивают поток среды (воздуха, жидкостей, пара, газа, сыпучих тел), либо полностью перекрывает его. Различаются лишь элементы конструкции типов запорной арматуры, (мембрана, диск, шар) с помощью которых и происходит перекрытие потока.

 

Принцип действия шарового крана.

Принцип действия шарового крана.Принцип действия шарового крана.

Шаровый кран – один из самых надежных элементов запорной арматуры. Краны такого типа обеспечивают очень хорошую возможность полного перекрытия потока, в случае поворота запорного элемента на четверть оборота (90°). К достоинствам шарового крана следует также отнести низкое время закрытия, и низкую вероятность протечки, в случае износа уплотнения

Шаровые краны можно разделить на неполнопроходные, и полнопроходные. Неполнопроходной кран в открытом состоянии имеет диаметр прохода меньший, чем диаметр трубопровода, полнопроходный кран имеет диаметр прохода равный диаметру трубопровода. Полнопроходный шаровый кран более эффективен, т.к. позволяет свести к минимуму падение давления в клапане.

Шаровые краны рекомендуются только для использования в полностью открытом, или полностью закрытом положении. Они не приспособлены для точного регулирования потока, или функционирования в частично открытом положении, так как создается избыточное давление на часть корпуса, что может привести к его деформированию. Деформирование корпуса приводит к протечкам и поломкам.

 

Принцип действия дискового поворотного затвора

В положении «открыто»

Принцип действия дискового поворотного затвора

Шаг 1

Принцип действия дискового поворотного затвора

Шаг 2

Принцип действия дискового поворотного затвора

В положении «закрыто»

Принцип действия дискового поворотного затвора

 

Дисковый поворотный затвор регулирует поток при помощи специального элемента – диска, закреплённого на валу, и поворачивающегося вокруг своей оси. Также, как и шаровый кран, дисковый затвор способен осуществить перекрытие за достаточно короткое время, так как диск осуществляет такой же оборот на 90 °, из-за чего этот затвор называют также четверть-оборотным.

В зависимости от положения диска и вала относительно корпуса, дисковые затворы могут быть трехэксцентриковыми и двухэксцентриковыми. Затвор со смещенным эксцентриситетом означает, что ось диска смещена относительно геометрической оси корпуса, что обеспечивает более плотное прилегание диска к уплотнению затвора, а следовательно – исключает протечки.

Дисковые поворотные затворы характеризуются простотой конструкции, легкостью веса, и компактными размерами. Но материалы, используемые при производстве затворов, могут ограничить их применение при очень высоких температурах, или крайне агрессивных средах. В основном это касается уплотнений затвора, изготовляемых из полимерных материалов.

Принцип действия дискового поворотного затвора

 

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

В положении «открыто»

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

Шаг 1

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

Шаг 2

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

В положении «Закрыто»

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

 

Запорно-регулирующий клапан подходит для использования на различных технологических  объектах, исключая лишь трубопроводы больших диаметров, для контроля и регуляции потока среды.

Принцип действия клапанов не сильно отличается от принципа действия прочей запорно-регулирующей арматуры. Достоинства этих клапанов состоят в малом ходе затвора для полного открытия, соответственно такой клапан обычно имеет малые габариты и приемлемую массу. Также клапан обладает высокой герметичностью, и отсутствием трения уплотнения затвора о седло, что значительно сокращает их износ.

Недостатки подобного типа клапанов заключаются в сильном гидравлическом сопротивлении, и, соответственно, в больших потерях энергии, ограничении максимального диаметра трубопроводов, на которые их можно установить, а также в существовании застойных зон (по причине S-образного внутреннего сечения), где могут накапливаться примеси и мусор.

 

Принцип работы шиберной задвижки

В положении «открыто»

Принцип работы шиберной задвижки

Шаг 1

Принцип работы шиберной задвижки

Шаг 2

Принцип работы шиберной задвижки

В положении «закрыто»

Принцип работы шиберной задвижки

Конструкция шиберной задвижки напоминает шлюз — поток регулируется путем его разделения при помощи металлической пластины – шибера. Шиберная задвижка – одно из наиболее простых приспособлений для регуляции потока.

Шиберные задвижки, в зависимости от конструкции запирающего элемента могут быть межфланцевыми, двусторонними и ножевыми.

К достоинствам шиберной задвижки следует отнести то, что этот тип задвижек в открытом состоянии не содержит никаких элементов, препятствующих потоку.

Принцип работы шиберной задвижки

 

 

 

Принцип действия мембранного клапана

В положении «открыто»

Принцип действия мембранного клапана

Шаг 1

Принцип действия мембранного клапана

Шаг 2

Принцип действия мембранного клапана

В положении «закрыто»

Принцип действия мембранного клапана

Мембранные клапаны используют в качестве запорного элемента гибкую мембрану (диафрагму) метод «щипать», чтобы остановить поток клапана, используя гибкую мембрану. 

Одним из преимуществ мембранного клапана является то, что компоненты самого клапана отделены от потока среды, что в случае агрессивных сред увеличивает срок службы клапана, при условии регулярного обслуживания и своевременной замены мембраны.

Эти типы клапанов, как правило, не подходит для агрессивных сред, и сред с высокими температурами,  в основном, они применяются для водопроводных систем.

Принцип действия мембранного клапана

Ниже представлено видео, в котором наглядно показан принцип работы трехэксцентрикового дискового затвора

Что такое регулирующие клапаны? | ARC Advisory Group

Обзор регулирующих клапанов

Регулирующий клапан регулирует скорость потока жидкости, когда положение плунжера клапана или диска изменяется приводом. Регулирующие клапаны используются для поддержания параметра процесса как можно ближе к желаемой уставке. Уставки контроллера обычно представляют собой расход, давление и температуру. Параметры продукта, такие как плотность, концентрация, уровень жидкости и другие, также можно контролировать с помощью регулирующих клапанов.

Установка регулирующего клапана состоит из корпуса клапана, привода, позиционера и принадлежностей. Кузов включает в себя капот в сборе и детали отделки. Его конструкция выдерживает статическое давление жидкости и перепад давления, обеспечивает поток жидкости, имеет концы для соединения труб и поддерживает посадочные поверхности и запорный элемент клапана. Приводы представляют собой устройства с пневматическим, гидравлическим или электрическим приводом, которые обеспечивают усилие для открытия и закрытия клапана. Позиционеры отслеживают и управляют истинным движением привода для поддержания желаемой уставки.Аксессуары включают электропневматические преобразователи, регуляторы давления, маховики, индикаторы положения и концевые выключатели.

Классификация регулирующих клапанов по аппаратному обеспечению, программному обеспечению и услугам

ARC сегментирует рынок регулирующих клапанов по характеру предложения с точки зрения оборудования, программного обеспечения и услуг. Доходы от аппаратного обеспечения включают сборку регулирующих клапанов в целом; прежде всего корпуса клапанов, приводы клапанов, позиционеры клапанов и аксессуары. Доходы от аппаратного обеспечения также включают приводы клапанов или позиционеры, поставляемые отдельно.Программное обеспечение относится к программному обеспечению для определения размеров, управления, программирования, надзора и специального программного обеспечения, связанного с продажами регулирующих клапанов.

Поставщики предоставляют производителям проектные и сервисные услуги. Это позволяет производителям сосредоточиться на основных сферах деятельности и рассчитывать на то, что поставщики возьмут на себя единую ответственность в соответствии со своими потребностями и предложат инициированные поставщиком программы обслуживания и обновления для сохранения своих инвестиций. Услуги по проекту включают проектирование, разработку приложений, разработку прикладного программного обеспечения и управление проектами.Услуги по техническому обслуживанию включают установку, запуск и ввод в эксплуатацию. Услуги по техническому обслуживанию также включают внеконтрактные услуги по техническому обслуживанию и эксплуатации. Внеконтрактные услуги по техническому обслуживанию включают проектирование, программирование, обучение и управление сетью. Операционные услуги включают услуги по повышению производительности.

Классификация регулирующих клапанов

по типу привода

ARC разделил приводы на три основных типа: пневматические, электрические и другие приводы. Пневматические приводы бывают диафрагменными или поршневыми.Мембранные приводы используют подачу воздуха от контроллера или позиционера и включают в себя различные типы, такие как прямое действие, обратное действие и реверсивное. Поршневые приводы используют заводской воздух высокого давления и имеют двойное действие, что обеспечивает максимальное усилие в обоих направлениях. Электрические приводы используют электродвигатель и некоторую форму редуктора для перемещения клапана. Другие типы приводов включают гидравлические и электрогидравлические приводы.

Классификация регулирующих клапанов

по типу позиционера

ARC разделил позиционеры клапана на три основных типа: пневматические, электропневматические и цифровые.Пневматические позиционеры получают пневматический сигнал и подают на привод клапана давление воздуха, необходимое для перемещения клапана в желаемое положение. Электропневматические позиционеры принимают 4-20 мА в качестве входного сигнала и преобразуют его в необходимое давление воздуха. Цифровые позиционеры оснащены микропроцессорами, которые обеспечивают расширенные функциональные возможности. Цифровые позиционеры имеют двустороннюю цифровую связь, которая обеспечивает обратную связь с системой управления или мониторинга по таким вопросам, как износ штока и другие диагностические задачи.Они также могут иметь расширенные возможности, такие как встроенное ПИД-регулирование.

Если вам нужна информация о ведущих технологиях или поставщиках в вашей отрасли или во всем мире, пожалуйста, свяжитесь с ARC.

,Регулирующие клапаны

| DFT® Inc


Закрытое положение
В закрытом положении давление перемещает мяч в коническую посадочную поверхность и удерживает его на месте. Линейный контакт между шаром и седлом приводит к высоким поверхностным нагрузкам между седлом и шаром, что обеспечивает плотное закрытие. По мере увеличения давления нагрузка на седло увеличивается, улучшая уплотнение. Во время каждого хода клапана шар вращается и меняет свое положение, создавая новую уплотняющую поверхность для седла и продлевая способность герметичной отсечки.Изменения температуры не влияют на плотную отсечку, поскольку между шаром и седлом имеется свобода движения. Мяч не может застрять в седле. Направляющий штифт используется для установки положения клапана; при нормальной работе штифт не функционирует.


Полностью открытое положение
В полностью открытом положении существует прямой путь потока, и клапан работает с присущей ему высокой пропускной способностью Вентури. Шарик прочно удерживается от потока четырьмя наклонными подушечками на обойме, которые противодействуют силе перепада давления.Перепад давления Бернулли перемещает взвешенные частицы к центру потока жидкости, предотвращая их осаждение в теле. Это сохраняет клапан чистым и свободным от отложений материала во всех положениях во время хода клапана.


Закрытое положение дросселирования
Когда клапан открывается, он работает в закрытом положении дросселирования. В этом положении мяч поддерживается двумя наклоненными вперед подушечками на клетке и поверхностью седла, которые противодействуют силе перепада давления, вызванной эффектом Бернулли.Шар поддерживается и стабилен на протяжении всего хода клапана, не вращается и не дребезжит.


Промежуточное положение дросселирования
В промежуточном положении дросселирования шар опирается на четыре подушки клетки, и ему противодействует такая же сила перепада давления. Стабильная подвеска шара на протяжении всего хода клапана обеспечивает чрезвычайно точное, повторяемое управление на протяжении всего хода клапана. ,

Классификация регулирующих клапанов | Типы клапанов

Классификация регулирующих клапанов: запорный клапан, запорный клапан, дисковый клапан, обратный клапан, шаровой клапан, дисковый клапан, мембранный клапан, линейный клапан, поворотный клапан

Регулирующие клапаны в основном делятся на два типа.

  1. Линейный и
  2. Поворотный.

Классификация регулирующих клапанов

На приведенном ниже рисунке показана подробная классификация регулирующих клапанов на основе линейного и вращательного движения.

Control Valve Classification

Control Valve Classification

В дополнение к ЛИНЕЙНЫМ и РОТАЦИОННЫМ регулирующие клапаны также классифицируются в соответствии с их НАПРАВЛЯЮЩИМИ МЕТОДАМИ, МЕТОДАМИ ХАРАКТЕРИСТИКИ и характером УСЛУГ, в которых они применяются.

Control Valve Types

Control Valve Types

На рисунке ниже показан упрощенный вариант классификации регулирующих клапанов.

Different Types of Control Valves

Different Types of Control Valves

Ссылка: cashco

Статьи, которые могут вам понравиться:
Вопросы и ответы по клапанам
Проблемы с шумом регулирующего клапана
Советы и приемы регулирующего клапана
Размер газового клапана
Клапаны со скользящим штоком

.

Регулирующие клапаны

Регулирующие клапаны — это клапаны, используемые для управления такими условиями, как расход, давление, температура и уровень жидкости, путем полного или частичного открытия или закрытия в ответ на сигналы, полученные от контроллеров, которые сравнивают «заданное значение» с «процессом». переменная «, значение которой обеспечивают датчики, отслеживающие изменения в таких условиях. [1]

Открытие или закрытие регулирующих клапанов обычно выполняется автоматически с помощью электрических, гидравлических или пневматических приводов.Позиционеры используются для управления открытием или закрытием привода на основе электрических или пневматических сигналов. Эти управляющие сигналы, традиционно основанные на 3-15 фунтов на квадратный дюйм (0,2-1,0 бар), сейчас более распространены: сигналы 4-20 мА для промышленности, 0-10 В для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также внедрение «умных» систем, HART, Fieldbus Foundation и Profibus — наиболее распространенные протоколы.

Типы корпусов регулирующих клапанов

Наиболее распространенными и универсальными типами регулирующих клапанов являются запорные и угловые клапаны с поступательным движением штока.Их популярность объясняется прочной конструкцией и множеством доступных опций, которые делают их пригодными для различных технологических процессов, включая тяжелые условия эксплуатации. [2] Корпуса регулирующих клапанов можно разделить на следующие категории: [3]

Регулирующий клапан с пневматическим приводом и интеллектуальным позиционером

  • Угловые клапаны
    • Корпуса клапанов клеточного типа
    • Корпуса клапанов DiskStack
  • Угловые поршневые клапаны
  • Клапаны запорные
    • Корпуса клапанов однопортовые
    • Корпуса клапанов со сбалансированным плунжером в клетке
    • Корпуса клапанов большой емкости с направляющими клетками
    • Корпуса однопортовых клапанов с направляющими отверстиями
    • Корпуса клапанов с двумя отверстиями
    • Корпуса трехходовых клапанов
  • Мембранные клапаны
  • Поворотные клапаны
    • Корпуса дисковых затворов
    • Корпус регулирующего клапана с V-образным пазом
    • Корпуса регулирующих клапанов с эксцентриковым диском
    • Корпуса регулирующих клапанов с эксцентриком
  • золотниковые клапаны
  • пневматические клапаны

Размер клапана

Выбор клапана для конкретного применения зависит от различных факторов, таких как скорость потока жидкости, температура и давление процесса, а также от того, является ли жидкость агрессивной или абразивной.Важным соображением безопасности при проектировании является максимальное давление и температура текущей жидкости, так как это определяет безопасную толщину материала корпуса и может определять, какие материалы можно использовать. Пропускная способность клапана измеряется в Cv, Kv или Av и может быть определена экспериментально для клапана путем его тестирования, например, путем измерения количества воды, которая протекает через него при определенном перепаде давления на клапане.

Клапан, необходимый для применения, будет зависеть от того, является ли жидкость жидкостью, газом или многофазной жидкостью, а также от свойств жидкости.Обычно ряд условий процесса, каждое из которых определяет давление на входе и выходе, температуру, расход и, возможно, другие параметры жидкости, используется для расчета требуемой производительности, а также для оценки шума и кавитации. Клапаны часто имеют взаимозаменяемые внутренние компоненты, называемые тримом, который можно выбрать для модификации клапана в соответствии с конкретными условиями процесса. Например, перфорированная отделка может использоваться для снижения уровня шума путем разделения потока на несколько независимых потоков.

Из-за сложности расчетов расхода жидкости, шума и кавитации, которые часто требуются для определения размера и выбора подходящего регулирующего клапана, многие производители предоставляют компьютерную программу для помощи своим клиентам. Например, Severn Glocon и Dresser предоставляют загружаемые программы калибровки. У небольшого числа компаний-разработчиков программного обеспечения есть специализированные продукты для этого рынка, такие как Conval и программа Millstream Software для определения размеров клапанов.

См. Также

Список литературы

Внешние ссылки

,