Регулирущие клапаны и их типы

Клапаны регулирующие применяются для изменения расхода рабочей среды, которая проходит через участок трубопровода или иной системы, чтобы было возможно управлять технологическим процессом, то есть давлением, расходом, температурой, уровнем или концентрацией происходящими в системе из 2 составляющих:

• регулирующего клапана;
• управляющего исполнительного механизма. В качестве управляющего исполнительного механизма могут применяться электрические, пневматические, гидравлические приводы.

Таким образом, это один из наиболее часто используемых элементов каждой трубопроводной арматуры. Современный клапан с приводом - это автоматический механизм, который может управляться дистанционно с подключением к удалённому контролю.

Клапаны предназначены для различных жидких, газообразных сред, перекачки нефти, пара. Они применяются в энергетической, нефтяной, химической, газовой промышленности, в водоснабжении, газоснабжении, пищевой промышленности, теплоэнергетике и иных отраслях.

Типы устройств

Регулирующий клапан содержит узел с меняющимся сечением проходного отверстия. Отверстие в открытом виде обеспечивает max расход рабочей среды, в закрытом - перекрывает поток. Разные клапаны различаются по размерам, герметичности, классу давления, которое может измеряться стандартами EN, ANSI.

Регулирующие клапаны в зависимости от особенностей конструкции регулирующего органа могут быть односедельными и двухседельными, проходными и угловыми. Можно выделить следующие типы регулирующих клапанов:

• с ручным приводом;
• с пневматическим мембранным механизмом;
• с электропроприводом;
• с электромагнитным приводом;
• с гидравлическим приводом.

Еще одним серьезным моментом является классификация клапанов по направлению потока среды. По ней изделия разделяются на:

• двухходовые;
• трехходовые;
• четырехходовые.

Расходные характеристики

Пропускная способность клапанов зависит от хода плунжера во время перепадов давлений и определяет пропускную характеристику клапана. Она зависит от профиля плунжера. В основном применяются равнопроцентная и линейная пропускные характеристики. Иногда характеристика может быть специальной.

Линейная пропускная х-ка обеспечивает зависимость в пропорции между пропускной способностью клапана и ходом плунжера. Равнопроцентная пропускная характеристика определяет приращение пропускной способности клапана пропорционально настоящему значению пропускной способности по ходу регулирующего клапана.

Преимущества регулирующих клапанов

1. В отличие от иной регулирующей арматуры (заслонки, задвижки и пр.), клапаны универсальны: они могут применяться для разных сред (пара, жидких, газообразных и пр.);
2. их можно изготовить для агрессивных сред или высокотоксичных сред, что не всегда возможно с другой арматурой;
3. они хорошо функционируют в условиях экстремальных температур, высокого давления в системе;
4. просты в обслуживании, их легко ремонтировать;
5. имеют меньший вес, более компактны;
6. Более герметичны и долговечны;
7. Они позволяют фиксировать затвор в разных позициях, что помогает в аварийных ситуациях;
8. присоединить клапаны к трубопроводу можно различными способами;
9. Имеют отличные расходные характеристики.

Недостатки

Есть у регулирующих клапанов свои недостатки:

1. Их нельзя применять в трубопроводах с сечением большого диаметра (больше 500 мм);
2. клапаны регулируют поток лишь в одном направлении.

Однако практически это редко встречающиеся требования. Поэтому преимущества регулирующих клапанов перед другими видами регулирующей арматуры очевидны. Тем более следует учитывать, что задвижки и заслонки быстро изнашиваются и теряют свою герметичность.

Плунжерный клапан

Наиболее распространены для процессов регулирования потоков регулирующие седельные клапаны. Они отличаются надежностью и возможностью эксплуатации при высоких давлениях больше 6,3МПа . Для изготовления устройств могут использоваться различные материалы, такие, как ковкие и серые чугуны, бронза, латунь, сталь разных марок, термопластик, фторполимеры и пр.

В седельных клапанах двигается плунжер, подключенный к приводу. Когда клапан закрывается, плунжер запирает седло за собой, перекрывая поток. Когда клапан открыт, плунжер поднимается и отходит от седла, поток при этом стремится через отверстие.