Классификация и сфера применения клапанов
Регулирующие клапаны применяются в различных бытовых и промышленных трубопроводных системах водо- и газоснабжения, на магистральных линиях, для переноса нефти, газа и нефтепродуктов.
По конструктивным особенностям различают несколько типов регулирующих клапанов:
- проходные - изделия, устанавливаемые на прямых участках труб. Они не меняют направление движения транспортируемой жидкости или газа;
- угловые - клапаны, меняющие перемещение рабочей среды на 90°;
- трех-, четырехходовые - корпус данных изделий имеет три/четыре патрубка, два/три из которых являются входными. Они используются для смешивания двух типов рабочей среды в единый поток.
По типу монтажа регулирующие клапана бывают приварными, муфтовыми, фланцевыми или штуцерными. Самый распространенный вариант бытовой модели - муфтовый, устанавливаемый на трубы при помощи резьбового соединения. В промышленных целях чаще всего применяются фланцевые модели, фиксируемые на трубопроводе с помощью болтов, а также приварные изделия.
В качестве материала изготовления регулирующих клапанов используется чугун, сталь (легирующая и нержавеющая), латунь. Корпуса выпускаются литыми, сварными, коваными или произведенными комбинированным способом. Материал выбирается, исходя из типа рабочей среды, с которой будет работать клапан.
По типу управления различают автоматические и ручные модели. Изделия с ручным управлением применяются бытовых целях и устанавливаются на трубопроводах небольшого сечения (до 150 мм). В промышленных целях используют изделия со специальными датчиками, фиксирующими изменение давления и в автоматическом режиме корректирующие подачу рабочей среды с помощью перемещения затвора. Такие клапаны оснащаются электро- пневмо- или гидроприводом.
Особенности конструкции и принцип действия
Регулирующие клапаны используются для контроля прохода рабочей среды в трубопроводе и состоят из нескольких конструктивных элементов:
- корпуса (стального, латунного, бронзового);
- блока уплотнений, отвечающего за герметичность запора и препятствующего выходу рабочей среды;
- запорного элемента;
- штока, соединяющего затвор с приводным механизмом (ручным или механическим);
- седла (пропускного отверстия), в которое входит запорный элемент при регулировке потока;
- крепежных элементов (фланцев, с помощью которых происходит фиксация изделия на трубе и т.п.)
Принцип действия регулирующих клапанов простой - запорный элемент уменьшает пропускное отверстие для контроля давления рабочей среды. Затвор приводится в действие с помощью штока, подключенного к приводному механизму. В результате уменьшения проходящего объема жидкости давление снижается и повышается скорость перемещения рабочей среды.
Особенности использования клапанов
Они широко применяются в различных трубопроводных системах и управляются ручным, пневматическим, гидравлическим, механическим и электрическим приводом.
Разновидности регулирующих клапанов
Регулирующие клапаны подразделяются на несколько типов, исходя из типа затворного механизма:
- Седельные. Эти изделия имеют плунжер в качестве рабочего элемента, с тарельчатым, игольчатым, стержневым конструктивным исполнением. Плунжер проходит через арматурные седла, тем самым сокращая проходное сечение. Клапаны с одним седлом монтируются на трубопроводы с небольшим Ду до 150 мм, двухседельные - на магистральные трубопроводы больших размеров. Также модели с двумя седлами могут устанавливаться на системы с давлением средо до 6,5 МПа.
- Клеточные. Данный тип арматуры имеет затвор в форме полого перфорированного цилиндра. Он перемещается по клетке, которая выполняет направляющую и пропускающую функцию. Эти регулирующие клапаны практически не шумят и не вибрируют при эксплуатации.
- Золотниковые. Эти изделия имеют золотник в качестве регулирующего элемента, способного поворачиваться на определенный угол. Это обеспечивает частичное открытие/закрытие пропускного отверстия. Принцип работы похож на шаровые клапаны, управление не требует особых усилий, но система не способна обеспечить высокую герметичность, требуемую для магистральных трубопроводов с высоким давлением среды.
- Мембранные. Они выпускаются только с пневмо- или гидроприводом. В качестве запорного элемента выступает резиновая или фторопластовая мембрана. Для исключения возникновения погрешностей регулировки системы в мембранные клапаны устанавливаются специальные элементы, контролирующие положение штока. Мембранные клапаны отличаются коррозионной стойкостью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред и могут применяться на нефтехимических производствах.
Также при монтаже трубопроводов применяют запорно-регулирующие клапаны, способные полностью или частично перекрывать поток рабочей среды. В качестве запорного элемента выступает плунжер.
Маркировка регулирующих клапанов
Регулирующие клапаны маркируются в соответствии с ГОСТ Р52720-2007. Значения берутся из таблиц, в которых указываются все необходимые обозначения по виду арматуры, конструктивные особенности и т.п. Также в нем представлены все материалы изготовления корпусных деталей и уплотнений.
В качестве примера для расшифровки возьмем регулирующий клапан 25с947нж:
- 25 - это тип арматуры (регулирующий клапан);
- с - материал изготовления. В данном случае - углеродистая сталь;
- 947 - приводной механизм (электропривод - 9, 47 - номер модели);
- нж - в данном случае уплотнительный поверхности изделия имеют коррозионную наплавку.
Первая буква в обозначении регулирующего клапана всегда будет 25. Далее указан материал. Под "с" шифруется сталь, "ч" - чугун, "б" - латунь/бронза, "тн" - титан. Следующее число обозначает тип привода (10 - механический, 6 - пневматический, 7 - гидравлический). В конце - уплотнительный материал.
Если регулирующие клапана не имеют уплотнительных колец, то на корпусе указываются буквы "бк".