Регулирующий клапан принцип работы
Содержание статьи
Регулирующий клапан — арматура для управления потоком рабочей среды в различных трубопроводах. Он снабжает трубопроводную систему жидкостью, газом или паром. Его конструкция, разновидности, принцип работы помогает изменять давление со скоростью, объемом потока должным образом. Существующие клапаны виды дают адаптировать параметры под нужды технологического процесса.
Для чего нужен клапан
Клапан регулятор с пневмоприводом стабилизирует рабочие системные параметры по ГОСТу. Устройство снабжает трубопроводною систему должным потоком, контролируя перегрузку. Оно поддерживает равномерность процесса и экономит ресурс. К примеру, в паровой установке регулятор поддерживает оптимальное давление, в системе орошения — осуществляет контроль за подачей воды, в нефтяной сфере производства — перераспределяет сырье.
Область применения регулирующего клапана
Регулирующий клапан необходим в системе точного распределения потока переносимой среды. Устройство клапана изменяет пропускную способность трубы на производстве и регулирует уровень давления. По форме корпуса, назначению бывают следующие виды клапанов:
- Проходной. Регулятор не меняет направление рабочей среды. Он монтируется на прямом участке трубы, сохраняет начальное направление потока.
- Угловой. Трубопроводная арматура меняет направление рабочей среды на 90 градусов.
- Трехходовый. Устройство обладает тремя прямыми патрубками, два из которых отвечает за вход рабочей среды, а третий — за подачу. Необходим в случае смешения двух потоков в один или разделения общего потока на несколько отдельных.
Регулировочный седельный, другой кран используется в нефтепереработке, газовой отрасли, химической промышленности и инженерии.
Принцип работы регулирующего клапана
Регулирующий кран с пневмоприводом изменяет размер проходного канала движения рабочей среды. Плунжер, шар или пластина – прямой затвор, который перемещается с помощью ручного, электрического или пневматического привода. Позиция задвижки, определяемая автоматически, задает интенсивность потока. В автоматизированной системе используется измерительный модуль, корректирующий принцип работу регулятора по текущим данным.

Как работает регулирующий клапан
Работает регулирующий седельный механизм достаточно просто. Передача усилия от привода к затвору происходит с помощью штока. Тот изменяет сечение пропускного отверстия. Поток рабочей среды снижается. В результате давление в трубопроводе уменьшается, а скорость перемещения потока растет. При полном перекрытии узла жидкостное или газовое давление снижается до 0.
В устройство регулировочного клапана входит:
- Корпусная часть. Регулятор состоит из нескольких скрепленных половин, внутри которых находятся плоские пластины и заслонка между их направляющими [1].
- Блок уплотнений, отвечающий за герметичность клапана и препятствующий выходу рабочей среды из системы.
- Шток, который соединяет привод с частью затвора.
- Деталь затвора, которая регулирует пропускное отверстие трубы.
- Крепление, монтирующее узел на трубопроводе.
Выбирая седельный, другой механизм, необходимо ориентироваться на назначение, характеристику диаметра пропускного отверстия, пробного, рабочего давления. Также смотреть разновидность корпуса, тип привода, метод установки, способ управления, тип рабочей среды.
Виды запорных клапанов в зависимости от конструкции затвора
По конструкции запорного механизма регулировочный клапан бывает седельным, клеточным, мембранным, золотниковым.
Седельные
Рабочим элементом седельных видов становится тарельчатый, игольчатый или стержневой плунжер с седлом, которое располагается у проходного отверстия и внутренней части. По конструкции клапаны бывают односедельными, двухседельными. Односедельные устройства обладают только одним пропускным отверстием, потому они устанавливаются на узлы малого условного прохода. Двухседельные конструкции дают регулировку давления по ГОСТу, применяются в трубах с ДУ до 300 мм и давлением среды до 6,5 МПа.
Клеточные
Виды имеют полый перфорированный цилиндрический затвор. Радиальная узловая перфорация клеточного вентиля помогает регулировать трубопроводное давление. Затвор клеточного вентиля перемещается внутри клетки и меняет ее пропускную способность. Детали работают почти бесшумно.
Золотниковые
Ручные, электрические модели дают возможность регулировки уровня давления перемещаемой среды за счет поворота золотника на конкретный угол. Принцип работы похож на схему действия седельного типа. Отличие в простоте управления — чтобы повернуть обратный затвор, не требуется прикладывать максимум усилий, поскольку рабочая среда не оказывает сопротивление на затворное перемещение.
Применение золотниковые регулировочные краны нашли в энергетике. Однако данная арматура не обеспечивает полноценную герметичность. Потому ее невозможно применять в магистрали с повышенным давлением. Есть риск повышенного расхода потока.
Мембранные
Регулировочные модели данного типа обладают специальным элементом — эластичной резиновой, фторопластовой мембраной, которая регулирует высокое давление рабочей среды. Чтобы устранить погрешности в арматуре находятся позиционеры, которые контролируют местонахождение штока. В отличие от других видов, у мембранных регулировочных клапанов есть пневматические с гидравлическими приводами. Они могут быть встроенные или выносные. Плюсы арматурной конструкции состоят в простом принципе работы, устойчивости к воздействию ржавчины, агрессивных элементов. Это помогает эксплуатировать на организациях нефтяной, химической промышленности.
Факторы выбора, технические характеристики
Регулировочный седельный, иной механизм необходимо выбирать по следующим аспектам:
- Свойство среды. Для коррозийной жидкости предназначается титановая, тефлоновая конструкция.
- Эксплуатационное условие. Перфорированная, плунжерная модель работает при высокой температуре.
- Системный размер. Ручной, электрический баттерфляй-клапан работает в широком трубопроводе.
- Коэффициент пропуска. Сv – основной параметр, определяющий предельный поток в заданном давлении.
Технические документы помогают сопоставить параметры клапана с системными параметрами.
Обслуживание, эксплуатация
Процедура регулярного технического обслуживания обеспечивает долговечность клапана. В процессе нее осуществляется проверка уплотнений, подвижности затворов, состояния привода. В автоматической системе осуществляется калибровка сенсоров, ПО. Некорректный монтаж или игнорирование ухода приводит к утечке или поломке.
Узнать больше об устройстве, разновидности, принципе работы, техническом обслуживании можно, обратившись к компании БАЗ. БАЗ является крупнейшим в России предприятием по производству трубопроводной арматуры и инженерных узлов. В ассортименте все типы клапанов. В компании вы можете получить профессиональную консультацию по интересующим вопросам, заказать в Москве надежные регулирующие клапаны для комплектации трубопроводных систем.
Список используемой литературы
[1]. Бойцов М. А., Кофлер М. П., Ушенин А. В. Клапан регулирующий. – 2019.