Редукционный клапан давления воды принцип работы – Редукционный клапан — зачем нужен, принцип работы редуктора воды

Содержание

Редукционный клапан давления: принцип работы, устройство, назначение

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

  • Водопроводные распределительные сети.
  • Насосные установки.
  • Оросительные системы.
  • Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

  • Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
  • Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
  • Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

  • При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
  • Защита от бросков.
  • Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
  • Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

  • Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
  • Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

  • Воздух.
  • Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
  • Масло в системах смазки и гидравлики.
  • Вода в сетях водоснабжения и канализации.
  • Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

  • Понижение давления в отводе от главной магистрали.
  • Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
  • Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

  • Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
  • По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
  • Сверху золотник поджат пружиной.
  • Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Рн) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Рред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Рн начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Рред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Рн воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Рред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Рред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Рред.

Как только Рред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Р

н начнет увеличиваться.  Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Рред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан.  Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Рред также снижается до установленной величины.

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Рн). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Рн поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Рред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

  • Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
  • На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

  • При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
  • Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
  • Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
  • Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
  • Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
  • При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Редукционный клапан — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 марта 2015; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 марта 2015; проверки требуют 2 правки. Рис. 1. Конструктивная схема простейшего редукционного клапана Рис. 2. Условное графическое обозначение редукционного клапана У этого термина существуют и другие значения, см. Клапан.

Редукционный клапан — это автоматически действующий пневматический или гидравлический дроссель, предназначенный для поддержания на постоянном уровне давления на выходе. Сопротивление редукционного клапана в каждый момент пропорционально разности между переменным давлением на входе и постоянным (редуцированным) давлением на выходе.

Виды редукционных клапанов:

  • Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).
  • Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

Эти клапаны применяются в гидроприводе в том случае, когда от одного источника гидравлической энергии (насоса) необходимо запитать несколько потребителей гидравлической энергии (гидродвигателей), работающих одновременно и имеющих разный характер нагрузки. Необходимость применения редукционного клапана обусловлена тем, что включение в работу одного из гидродвигателей приводит (при отсутствии данного редукционного клапана) к изменению давления на входе в остальные гидродвигатели, а следовательно, и к падению усилий на выходных звеньях гидродвигателей. Если гидродвигатели включаются в работу не одновременно или имеют одинаковые нагрузочные характеристики, то использование редукционных клапанов, как правило, не является обязательным. Например, отвал бульдозера приводится в движение обычно двумя гидроцилиндрами. Но поскольку оба гидроцилиндра приводят в движение один и тот же рабочий орган (то есть, отвал), то их характер нагрузки является одинаковым, и в гидросистемах бульдозеров редукционные клапаны, как правило, не применяются.

В пневмоприводах применение редукционных клапанов является обязательным, поскольку, вследствие сжимаемости воздуха, пневмосистемы склонны к значительным колебаниям давления.

На рис. 1 показана конструктивная схема простейшего редукционного клапана. При увеличении входного давления Рн возрастает давление в полости Б, а также давление в полости В (редуцированное давление Рред). Под действием возросшего редуцированного давления плунжер смещается влево, тем самым уменьшая размер дроссельной щели у. При этом возрастает сопротивление потоку жидкости при прохождении её через дроссельную щель, а значит, возрастают и потери давления. Как следствие уменьшается значение редуцированного (выходного) давления Рред. Таким образом обеспечивается устойчивость значения выходного давления при изменении входного давления. Следует отметить, что в описанном процессе возросшее давление в полости Б не мешает перемещению плунжеров влево, так как это возросшее давление действует не только на дросселирующую конусную головку, но и на уравновешивающий поршень, и эти силовые воздействия уравновешивают друг друга.

Существует заблуждения что в ДВС применяется редукционный клапан , на самом деле это простой предохранительный клапан, Дело в том что рабочее давление в редукционном клапане берется после него ,а в любом ДВС клапан соединен со сливом.

  • Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. — Москва: Машиностроение, 1972. — С. 320.
  • Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.

ru.wikipedia.org

Редукционные клапаны для водоснабжения

Содержание статьи

Как сократить потребление воды?
Виды редукционных клапанов
Насколько важна герметичность клапана?

Случалось ли вам, включая холодную или горячую воду, продолжительное время крутить кран, чтобы настроить нужный напор или температуру воды? А потом, спустя несколько минут, снова тянуться к ручке крана, так как кто-то из соседей включил у себя воду? Наверное, не раз.

Такая ситуация чаще всего случается в часы максимального потребления из-за недостатка напора в системе водоснабжения. Также напор может быть настолько большой, что доставляет неудобства. Основная причина этого – переизбыток или недостаток давления и его колебания. В результате возникают серьезные проблемы: разрывы гибких шлангов, быстрый выход из строя уплотнительных прокладок водоразборных кранов, возникновение шума, вибрации, сложность управления потоком воды и настройки необходимой температуры воды.

Как предотвратить аварийные ситуации, создать комфортное давление и сократить потребление воды?

Вопрос решается при помощи установки редукционного клапана, например, клапана Danfoss 7BIS. Он позволяет устранять разрушающее воздействие избыточного давления на оборудование системы водоснабжения. Благодаря данному клапану отпадает необходимость постоянного ручного регулирования воды смесителем (например, в душе), вызванная неравномерностью водопотребления в системах горячего и холодного водоснабжения. Также клапан обеспечивает экономию воды, так как упрощает управление потоком и используешь столько воды, сколько нужно, а не разливаешь или разбрызгиваешь ее.

Для обеспечения равных гидравлических условий для потребителей редукционные клапаны устанавливают на вводе в квартиру. При новом строительстве и реконструкции согласно новым нормам (ДБН В.2.5-64:2012) при давлении более 4,5 бара установка редукционных клапанов обязательна. И если редукционные клапаны установлены на каждую квартиру, то все потребители этого дома находятся в равных гидравлических условиях, так как у всех одинаковое давление в водоразборных кранах. Если потребитель сам устанавливает клапан на вводе, то получает комфортное (не избыточное, в котором нет необходимости) и стабильное давление без скачков.

Что представляет собой редукционный клапан, и какие виды клапанов существуют?

Редукционный клапан – это регулятор прямого действия, который при помощи только водной энергии автоматически поддерживает постоянное давление в точке отбора импульса (после клапана) в независимости от водопотребления. В зависимости от водопотребления клапан создает такое сопротивление, чтобы давление на выходе соответствовало установленному.

Редукционные клапаны бывают поршневого и мембранного типа. Выполняют одинаковую функцию, но отличаются конструкцией и принципом действия, в связи с чем имеют свои преимущества и недостатки.

Редукционные клапаны поршневого типа обязательно имеют встроенный фильтр. Тем не менее, несмотря на наличие фильтра, перед клапаном необходимо устанавливать дополнительный фильтр, потому что клапан боится загрязнений, из-за любого мелкого загрязнения его может заклинить. Периодически встроенный фильтр необходимо чистить. Для этого понадобится специальный инструмент, так как необходимо будет разбирать клапан. Не так просто это сделать и не все могут справиться с этой задачей. Поэтому придется обратиться за помощью к сантехнику. Очистку встроенного фильтра желательно делать раз в полгода или чаще (это зависит от качества вода: наличия загрязнений и количества солей, которые могут выпадать в осадок), а не дожидаться, пока фильтр забьется и перестанет пропускать воду.

В отличие от клапанов поршневого типа, клапаны мембранного типа не боятся загрязнений, так как количество трущихся деталей сведено к минимуму. Благодаря этому нет необходимости в установке фильтра перед клапаном. Так же клапаны мембранного типа можно устанавливать в любом монтажном положении, что очень важно при недостаточном пространстве. Подобная установка недопустима для редукционных клапанов поршневого типа, что создает некоторые сложности при монтаже.

Клапаны поршневого типа разгружены по давлению – колебание давления на входе не влияет на давление на выходе, но из-за сил трения возникающих при движении затвора необходим большой перепад давления для его нормальной работы. Клапан будет «залипать» и не сдвинется с места, пока не появится достаточный перепад давления, который создаст достаточную силу, чтобы сорвать затвор с места.

Мембранные клапаны не разгружены по давлению, вследствие чего, давление после клапана может меняться из-за колебания давления перед клапаном на 3-7% от величины изменения давления на входе. Данное изменение давления неощутимо для потребителя и не влияет на комфорт водопотребления.

Так же для нормальной работы мембранных клапанов не нужен большой перепад давления.

Таблица 1. Сравнение редукционных клапанов

Тип клапанаПреимуществаНедостатки
Поршневойразгружены по давлениютребуют обязательной установки фильтра перед клапаном
устанавливается только на горизонтальный трубопровод настроечной ручкой вверх - одно монтажное положение
высокие требования к качеству воды системы водоснабжения
имеют встроенный фильтр, который необходимо периодически чистить
для нормальной работы необходим большой перепад давления, чтобы не было залипания
возможна протечка при попадании загрязнения - заклинивание клапана
Мембранныйможно устанавливать в любом монтажном положениине разгружены по давлению
не боится загрязнений
не обязательно устанавливать фильтр перед клапаном
не требуют технического обслуживания
исключают возникновение протечки
легко осуществлять подбор клапана
не требуется перенастройка при установке на вводе в квартиру

Редукционные клапаны Danfoss 7BIS относятся к клапанам мембранного типа и имеют такие преимущества:

  • не боятся загрязнений;
  • не требует установки фильтра перед клапаном;
  • можно устанавливать в любом монтажном положении;
  • не нужен большой перепад давления для их нормальной работы;
  • не требуют технического обслуживания;
  • имеют малую массу и габаритные размеры.

Насколько важна герметичность клапана?


Редукционные клапаны, которые предназначены для применения в системах водоснабжения, должны поддерживать установленное давление, как при расходе, так и при его отсутствии. При отсутствии водопотребления, если клапан негерметичен при закрытии (отсутствует упругое уплотнение седла клапана, повреждено уплотнение или заклинило клапан), то давление до и после клапана будет выравниваться, что недопустимо, так как это может привести к аварии. Соответственно, при выборе редукционного клапана для системы водоснабжения необходимо обратить внимание на важный элемент: упругое уплотнение седла клапана, которое гарантирует полное перекрытие потока.

Современные редукционные клапаны для систем водоснабжения клапаны 7BIS при отсутствии водопотребления исключают возникновение протечки, и давление после клапана останется на заданном уровне, благодаря наличию упругого уплотнения седла клапана.

Подбор диаметра клапана осуществляется просто: клапан выбирается того же диаметра что и трубопровод. Благодаря простоте выбора и установки это можно сделать самостоятельно без привлечения специалистов. При выборе редукционного клапана рекомендуем обращаться к хорошо зарекомендовавшим себя мировым производителям.

Теперь вы знаете, что поможет обеспечить комфортное давление в водоразборном кране. Редукционный клапан – это экономично и эффективно.


Похожие статьи

kirpich174.ru

Клапан редукционный: устройство и принцип действия

Редукционный клапан — это автоматически действующий пневматический или гидравлический дроссель, предназначенный для поддержания на постоянном уровне давления на выходе. Сопротивление редукционного клапана в каждый момент пропорционально разности между переменным давлением на входе и постоянным (редуцированным) давлением на выходе.

Виды редукционных клапанов:

  • Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).
  • Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

 

 Рис. 1. Конструктивная схема простейшего редукционного клапана

Область применения

Эти клапаны применяются в гидроприводе в том случае, когда от одного источника гидравлической энергии (насоса) необходимо запитать несколько потребителей гидравлической энергии (гидродвигателей), работающих одновременно и имеющих разный характер нагрузки. Необходимость применения редукционного клапана обусловлена тем, что включение в работу одного из гидродвигателей приводит (при отсутствии данного редукционного клапана) к изменению давления на входе в остальные гидродвигатели, а следовательно, и к падению усилий на выходных звеньях гидродвигателей. Если гидродвигатели включаются в работу не одновременно или имеют одинаковые нагрузочные характеристики, то использование редукционных клапанов, как правило, не является обязательным. Например, отвал бульдозера приводится в движение обычно двумя гидроцилиндрами. Но поскольку оба гидроцилиндра приводят в движение один и тот же рабочий орган (то есть, отвал), то их характер нагрузки является одинаковым, и в гидросистемах бульдозеров редукционные клапаны, как правило, не применяются.

В пневмоприводах применение редукционных клапанов является обязательным, поскольку, вследствие сжимаемости воздуха, пневмосистемы склонны к значительным колебаниям давления.

Принцип действия

На рис. 1 показана конструктивная схема простейшего редукционного клапана. При увеличении входного давления Рн возрастает давление в полости Б, а также давление в полости В (редуцированное давление Рред). Под действием возросшего редуцированного давления плунжер смещается влево, тем самым уменьшая размер дроссельной щели у. При этом возрастает сопротивление потоку жидкости при прохождении её через дроссельную щель, а значит, возрастают и потери давления. Как следствие уменьшается значение редуцированного (выходного) давления Рред. Таким образом, обеспечивается устойчивость значения выходного давления при изменении входного давления. Следует отметить, что в описанном процессе возросшее давление в полости Б не мешает перемещению плунжеров влево, так как это возросшее давление действует не только на дросселирующую конусную головку, но и на уравновешивающий поршень, и эти силовые воздействия уравновешивают друг друга.

www.esmocompany.ru

Редукционные клапаны в паровых системах

 

  Наши партнеры:

 

П. А. Левадний, технический директор компании «Астима»

 

 

В системах, где теплоносителем является водяной пар, как правило, предпочитают устанавливать редукционные клапаны с уплотнением седла металл по металлу. Безусловно, данный вариант является наиболее долговечным и безопасным с точки зрения перегрева самого седла. Однако зачастую не удовлетворяет требованиям системы, в которой он установлен. Поэтому при выборе редукционного клапана (регулятора давления после себя) необходимо учитывать особенности системы.

 

 

Седловое уплотнение металл по металлу со временем допускает протечки среды при полностью закрытом клапане. Это допустимо на участках, где осуществляется пос тоянный разбо р пара, например в вводных узлах или парораспределительных гребенках. Клапан работает на емкую систему с несколькими протяженными линиями и разбор есть всегда.

 

В случаях, когда остановлены все потребители, происходит следующее: либо перекрывается запорный вентиль перед регулятором давления, т. е. осуществляется полный останов системы, либо конденсация пара вследствие неизбежных тепловых потерь компенсирует протечки пара в регуляторе. При этом, несмотря на переток среды из зоны высокого давления, существенного повышения давления за клапаном не происходит.

рис. 1

В системе, где редукционный клапан установлен перед одним-двумя потребителями (рис. 1), вероятны эксплуатационные режимы, когда разбор пара прекращен полностью.

 

При этом регулятор закрывается, но, как говорилось выше, при использовании уплотнения металл по металлу невозможно достичь полной герметичности в затворе.

 

При установке регулятора давления в непосредственной близости к потребителям давление за клапаном начинает быстро расти и достигает значения давления перед редукционным клапаном. Это может привести к негативным последствиям:

  • выходу из строя самого потребителя, если он не рассчитан на повышенное давление,

  • протечке среды через запорный или регулирующий клапан перед потребителем, что нарушает технологический процесс,

  • накоплению конденсата в трубопроводе между регулятором давления и отсечным клапаном потребителя, который вызывает серьезный гидроудар во время начала разбора пара.

Проблемы, связанные с ростом давления, предотвращаются установкой за регулятором давления предохранительного клапана (рис. 2), который при повышении давления выше заданного стравливает часть рабочей среды в атмосферу.

рис. 2

 

Характер срабатывания зависит от типа предохранительного клапана, интенсивности протечки, давления настройки и других факторов. Травление предохранительного клапана может быть 

  • постоянное и равномерное, когда система «регулятор давления — предохранительный клапан» пришла к равновесному состоянию, 

 

Тепловые потери в первом случае, безусловно, несравнимо меньше, чем во втором, но, тем не менее, это приводит к неизбежным потерям теплоносителя, и говорить об энергоэффективности данной схемы не приходится.

рис. 3

Устранить вероятность гидроудара при пуске системы позволяет врезка отстойника и узла отвода конденсата на участке между редукционным и отсечным клапанами (рис. 3).

 

В этом случае образующийся конденсат отводится до открытия отсечного клапана, и проскок конденсатных пробок далее по системе исключен.  

 

Если технологический процесс предусматривает значительные интервалы без разбора, то частые гидроудары интенсивно изнашивают трубопроводную арматуру и оборудование. В данном случае подобная обвязка обязательна.  

 

Существует несколько способов решения описанных выше проблем.

  • Можно сконструировать систему таким образом, чтобы отсечка осуществлялась до редукционного клапана, что полностью снимает проблему с протечкой по седлу. Однако на деле обвязать систему таким образом не всегда возможно технологически. Зачастую проблема связана с банальным отсутствием места.

 

Диапазон редукционных клапанов, изготавливаемых с мягким седлом, представлен в типоразмерах от Ду15 до Ду100. Материалом седла является саженаполненный тефлон, что позволяетэксплуатировать клапаны на системах с температурой пара до 180 °C. Отметим, что температура насыщенного пара 180 °C соответствует давлению 9 бар, что перекрывает большинство применений, т. к. пар более высокого давления значительно реже используется в большинстве технологических процессов предприятий.

Другой важный момент — применение клапанов Valsteam ADCA Engineering с мягким седлом влияет в основном на энергоэффективность и технологичность системы в целом.

рис. 4

Однако их наличие ни в коем случае не отменяет установку предохранительных клапанов, поскольку это уже вопрос безопасности системы, и дренажей, т. к. тепловые потери и конденсацию пара полностью исключить нельзя.

 

Наиболее полная и корректная схема обвязки редукционного узла изображена на рис. 4.

 

Редукционные клапаны с мягким седлом можно приобрести в компании «Астима». Специалисты компании «Астима» оказывают компетентную техническую поддержку по применению редукционных клапанов и осуществляют подбор необходимого оборудования со склада в Москве. Данная продукция также может быть приобретена у партнеров, находящихся во многих крупнейших городах России.


Адрес: Москва, Огородный проезд, д.20 а, стр. 4
Тел.:8(495) 787-42-84
E-mail: [email protected]

asteama.ru

Регулирование давления с помощью редукционных клапанов прямого действия

8.1. Редукционные клапаны

Давление пара в котле очень часто выше давления, требуемого для теплообменного процесса. Экономичным решением данной проблемы является редуцирование давления пара с помощью редукционного клапана. Использование в теплообменных аппаратах пара более низкого давления имеет ряд преимуществ: сам теплообменный аппарат, рассчитанный на более низкое давление пара, стоит дешевле; пар низкого давления имеет более высокую скрытую теплоту парообразования; сокращается количество пара вторичного вскипания, образующегося после конденсатоотводчика.

8.1.1. В большинстве случаев точность регулирования пропорциональных регуляторов давления прямого действия (показан на рис. 85) вполне приемлема и достаточна для технологических процессов. Это сбалансированный по давлению односедельный клапан прямого действия. Импульс от паропровода низкого давления передается через охладитель импульса и далее по импульсной трубке на нижнюю часть диафрагмы.
Сила пружины действует в противоположном направлении. Сила пружины настраивается вручную с помощью маховика и определяет величину редуцированного давления

8.1.2. Правильный монтаж редукционного клапана очень важен для нормальной работы данного клапана. рис. 86.


Редукционные клапаны прямого действия работают большую часть времени в положении дросселирования. Даже небольшие частицы грязи могут самым негативным образом влиять на нормальную работу этих клапанов. Поэтому перед каждым редукционным клапаном прямого действия рекомендуется установить сетчатый фильтр. Частицы воды во влажном паре, пролетая на высокой скорости через клапан, приводят к кавитации и эрозии и, как результат, заметно ускоряют износ клапана и седла.
При остановах системы в результате конденсации пара в паропроводах остается конденсат. Этот конденсат скапливается, в том числе, и в самой нижней точке перед редукционным клапаном При запусках пар проходит над поверхностью холодного конденсата, в результате чего могут возникать гидроудары, которые приводят к преждевременному выходу из строя диафрагмы и сильфона редукционного клапана.
Поэтому паропроводы перед редукционными клапанами необходимо дренировать с помощью конденсатоотводчиков. Если паропровод после редукционного клапана поднимается наверх, то после редукционного клапана в точке подъема паропрово¬да надо предусмотреть ещё один дренаж.
Если редукционный клапан установлен на вертикальном паропроводе с потоком снизу вверх, то дренаж непосредственно перед редукционным клапаном можно не предусматривать.
Примеры правильного монтажа редукционных клапанов прямого действия показаны на Рис. 86. Точка отбора импульса из паропровода низкого давления должна находиться на расстоянии не менее 1 метра после редукционного клапана прямого действия.
Это расстояние необходимо для стабилизации потока пара после редуцирования.

8.1.3.    Если необходимо редуцировать достаточно высокое давление пара до очень низких значений, то, скорее всего, одного клапана будет уже недостаточно. В таких случаях можно использовать два редукционных клапана, установленных последовательно (см. рис. 87). Если перепад давления достаточно большой (P2 < P1/2), то вместо редукционных клапанов прямого действия рекомендуется использовать регулирующие клапаны с электрическими или пневматическими приводами и с перфорированными плунжерами. Если использование таких регулирующих клапанов с приводами невозможно по каким-либо причинам, то существует вариант последовательной установки двух редукционных клапанов прямого действия. Перед первым редукционным клапаном необходимо предусмотреть стабилизирующий участок длиной не менее 8 х DN. Демпферный участок паропровода между редукционными клапанами должен иметь длину не менее 5 метров.


В таких случаях рекомендуется, чтобы второй редукционный клапан был на два номинальных размера больше первого редукционного клапана. Данная рекомендация относится также и к диаметру паропровода после второго редукционного клапана.

8.1.4. Если давление пара изменяется в широком диапазоне от минимального значения до максимального и если это давление должно редуцироваться очень точно даже при минимальных расходах пара, то необходимо установить два редукционных клапана разного размера в параллель (рис. 88).


Давление настройки редукционного клапана большего размера должно быть немного ниже давления настройки клапана меньшего размера, т.е. при повышении давления редуцированного пара большой клапан должен закрываться раньше маленького клапана. Такая настройка двух клапанов обеспечивает их работу с полной нагрузкой. При низкой нагрузке давление редуцированного пара немного увеличивается, что приводит к закрытию большого клапана. При этом редуцирование давления осуществляется целиком маленьким клапаном.

alvas-eng.ru

Редукционный клапан прямого действия:назначение,устройство,схема

Назначение редукционного клапана прямого действия

Редукционный клапан давления предназначен для поддержания в некоторой части гидросистемы пониженного давления относительно давления в основной нагнетательной магистрали и независящего от него.Так же, как и предохранительные клапаны, редукционные клапаны подразделяются на клапаны прямого и непрямого действия, а по количеству линий присоединений клапана – на двухлинейные и трехлинейные.

Устройство двухлинейного редукционного клапана прямого действия

Схема двухлинейного редукционного клапана прямого действия приведена на рис.1. В корпусе 1 размещается регулирующий золотник 2, который под действием пружины 3 стремится занять крайнее нижнее положение и находится в нем до тех пор, пока давление Р1 в канале “б”, действующее на нижний торец золотника, не в состоянии преодолеть усилие пружины редукционного клапана (рис.1 а). На котором показано состояние клапана, когда усилие от давления Р1 из-за малой величины давления на входе в клапан, в канале “а” меньше усилия пружины.

 

Принцип работы двухлинейного редукционного клапана прямого действия

Принцип работы двухлинейного редукционного клапана заключается в следующем, по мере роста давления Р наступает момент , когда усилие от давления Р , превысит начальное усилие пружины, регулируемое с помощью винта 4 и золотника 2 начнет смещаться вверх, частично перекрывая канал “б” на выходе клапана. С этого момента давление на выходе клапана будет поддерживаться постоянным, независимо от дальнейшего нарастания давления на входе в клапана в канале “а”.

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана давления прямого действия отличается от двухлинейного тем, что у него, помимо, канала “а” подводящего жидкость и отводящего канала “б”, имеется и канал “в” сообщенный со сливной магистралью. На рис.2 показана схема такого клапана, в котором, в отличие от описанного ранее, поддержание редуцированного давления достигается путем частичного перекрытия подводящего канала “а”, что не принципиально. Благодаря наличию сливного канала “в”, редуцированное давление в канале “б” будет поддерживаться постоянным даже в том случае, когда полностью перекрытом канале “а” давление на выходе клапана будет стремиться возрастать по какой-либо причине, например из-за обратного тока жидкости из системы. На рис.2 а показан клапан в режиме нормального редуцирования, а на рис.2 б – в режиме перелива жидкости из-за обратного тока в канал “б”.

Устройство трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Устройство трехлинейного редукционного клапана давления модульного исполнения приведена на рис. 3. В корпусе 1 установлена втулка 3 с каналами “а” и “б”, связанными магистралями подвода жидкости Р и редуцированного давления Р!. Канал “в”, в свою очередь, связан с каналом “б” и установленным в нем демпфером , с помощью которого жидкость подводиться в полость, образованную втулкой 3 и пробкой 4. В расточке втулки размещен золотник 2, который пружинами 5 и 6 в исходном состоянии прижат к пробке 4, так что каналы “а” и “в”, а значит и магистрали Р и Р1оказываются сообщенными друг с другом.

При возникновении усилия от давления Р1, действующего на торец золотника 2, большего суммарного усилия двух пружин, определяемого положением регулировочного винта 8 относительно резьбового стакана 7, золотник 2 начинает смещаться влево, частично перекрывая канал “а”. Тем самым поддерживается постоянное давление Р1 в канале “в”. Если почему-либо давление Р1будет стремиться возрастать, золотник 2 еще больше сместиться влево так, что его первый поясок выйдет в полость “с” и через канавки на втором пояске жидкость из канала “в” начнет поступать на слив через сверление из полости “с” в магистраль “Т”.

 

www.metalstanki.com.ua

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о